CN116565917A - 一种分布式飞轮储能系统的一致性控制方法及控制系统 - Google Patents

一种分布式飞轮储能系统的一致性控制方法及控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种分布式飞轮储能系统的一致性控制方法及控制系统，属于飞轮储能领域，方法包括：针对任一飞轮储能单元，根据多个飞轮储能单元在分布式通讯网络中的连接关系、飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及直流母线电压参考值，采用一致性算法及第一PI控制器确定参考电压修正量；根据直流母线电压参考值、参考电压修正量、飞轮储能单元的输出电流信号、飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及飞轮储能单元的三相电流信号，采用第二PI控制器确定控制电压值；根据控制电压值，采用空间矢量脉宽调制算法控制AC‑DC变换器的通断状态。本发明使各直流母线电压恢复到额定值附近，提升了整个直流电网的电压水平。

Description

一种分布式飞轮储能系统的一致性控制方法及控制系统
技术领域
本发明涉及飞轮储能领域，特别是涉及一种分布式飞轮储能系统的一致性控制方法及控制系统。
背景技术
近年来，传统电力系统正朝着以高比例可再生能源和高比例电力电子为主的新型电力系统发展，但其多时间尺度上的功率-能量平衡仍面临着重大挑战。为了提高电力系统的稳定性、可靠性和安全性，储能技术被广泛应用，可以实现对电力系统的辅助服务，例如调频、峰谷平衡、削峰填谷等。在众多储能技术中，飞轮储能备受瞩目，因其功率密度高、充放电时间短、环境友好等优点。相比集中式和分散式储能系统，分布式储能系统具有灵活布局、故障容错性强、能量损失小和能量利用率高等优点。在分布式网络中，多个飞轮储能单元同时工作，需要对其进行有效管理和控制，以提升电能质量，其中直流母线电压的稳定是储能系统实现稳定并网的重要问题。
目前针对飞轮储能系统的母线电压控制多是不考虑并网的单体控制或是只考虑上层如何分配功率指令而不结合下层本地控制的飞轮储能阵列控制，针对飞轮储能阵列上下层协同的直流母线控制还存在研究空白。因此，直流电网中的分布式飞轮储能系统面临的挑战在于如何建立有效的分布式控制策略，以维持直流母线电压的稳定，提升电压水平。
发明内容
本发明的目的是提供一种分布式飞轮储能系统的一致性控制方法及控制系统，可维持直流母线电压的稳定，提升电压水平。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种分布式飞轮储能系统的一致性控制方法，所述分布式飞轮储能系统包括多个飞轮储能单元及多个AC-DC变换器，各飞轮储能单元与各AC-DC变换器一一对应，各飞轮储能单元通过对应的AC-DC变换器连接至直流母线，多个飞轮储能单元通过分布式通讯网络进行通讯，所述分布式飞轮储能系统的一致性控制方法包括：
获取多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系；
采集各飞轮储能单元的三相电流信号、各飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及各飞轮储能单元的输出电流信号；飞轮储能单元的输出电流信号为经AC-DC变换器变换后的电流信号；
针对任一飞轮储能单元，根据多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及直流母线电压参考值，采用一致性算法及第一PI控制器确定所述飞轮储能单元的参考电压修正量；
根据直流母线电压参考值、所述飞轮储能单元的参考电压修正量、所述飞轮储能单元的输出电流信号、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及所述飞轮储能单元的三相电流信号，采用第二PI控制器确定所述飞轮储能单元的控制电压值；
根据所述飞轮储能单元的控制电压值，采用空间矢量脉宽调制算法，控制所述飞轮储能单元对应的AC-DC变换器的通断状态。
可选地，根据多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及直流母线电压参考值，采用一致性算法及第一PI控制器确定所述飞轮储能单元的参考电压修正量，具体包括：
根据多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系及所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号，采用一致性算法，确定所述飞轮储能单元的平均电压值；
根据所述飞轮储能单元的平均电压值及直流母线电压参考值，采用第一PI控制器确定所述飞轮储能单元的参考电压修正量。
可选地，采用以下公式确定飞轮储能单元m的参考电压修正量：
；
其中，为飞轮储能单元m的参考电压修正量，kPU为第一PI控制器的比例系数，kIU为第一PI控制器的积分系数，vref为直流母线电压参考值，vavg,m为飞轮储能单元m的平均电压值，t为时刻。
可选地，所述第二PI控制器包括电压外环PI控制器、q轴电流内环PI控制器及d轴电流内环PI控制器；所述控制电压值包括q轴控制电压值及d轴控制电压值；
根据直流母线电压参考值、所述飞轮储能单元的参考电压修正量、所述飞轮储能单元的输出电流信号、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及所述飞轮储能单元的三相电流信号，采用第二PI控制器确定所述飞轮储能单元的控制电压值，具体包括：
根据直流母线电压参考值、所述飞轮储能单元的参考电压修正量及所述飞轮储能单元的输出电流信号，确定所述飞轮储能单元的电压给定值；
根据所述飞轮储能单元的电压给定值及所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号，采用电压外环PI控制器，确定所述飞轮储能单元的q轴电流参考值；
根据所述飞轮储能单元的三相电流信号，确定所述飞轮储能单元的q轴电流实测值及所述飞轮储能单元的d轴电流实测值；
根据所述飞轮储能单元的q轴电流参考值及所述飞轮储能单元的q轴电流实测值，采用q轴电流内环PI控制器，确定所述飞轮储能单元的q轴控制电压值；
根据d轴电流参考值及所述飞轮储能单元的d轴电流实测值，采用d轴电流内环PI控制器，确定所述飞轮储能单元的d轴控制电压值；所述d轴电流参考值为0。
可选地，采用以下公式确定飞轮储能单元m的电压给定值：
；
其中，为飞轮储能单元m的电压给定值，vref为直流母线电压参考值，/>为飞轮储能单元m的参考电压修正量，Rdm为飞轮储能单元m的下垂系数，iFESm为飞轮储能单元m的输出电流信号。
可选地，采用以下公式确定飞轮储能单元m的q轴电流参考值：
；
其中，为飞轮储能单元m的q轴电流参考值，kPUq为电压外环PI控制器的比例系数，kIUq为电压外环PI控制器的积分系数，/>为飞轮储能单元m的电压给定值，vbusm为飞轮储能单元m处的直流母线电压信号，t为时刻。
可选地，采用以下公式确定飞轮储能单元m的q轴控制电压值：
；
采用以下公式确定飞轮储能单元m的d轴控制电压值：
；
其中，为飞轮储能单元m的q轴控制电压值，/>为飞轮储能单元m的d轴控制电压值，/>为飞轮储能单元m的q轴电流参考值，/>为飞轮储能单元m的d轴电流参考值，iq为飞轮储能单元m的q轴电流实测值，id为飞轮储能单元m的d轴电流实测值，kPIq为q轴电流内环PI控制器的比例系数，kIIq为q轴电流内环PI控制器的积分系数，kPId为d轴电流内环PI控制器的比例系数，kIId为d轴电流内环PI控制器的积分系数，t为时刻。
为实现上述目的，本发明还提供了如下方案：
一种分布式飞轮储能系统的一致性控制系统，包括：
数据获取模块，用于获取多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系，采集各飞轮储能单元的三相电流信号、各飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及各飞轮储能单元的输出电流信号；
电压修正模块，与所述数据获取模块连接，用于针对任一飞轮储能单元，根据多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及直流母线电压参考值，采用一致性算法及第一PI控制器确定所述飞轮储能单元的参考电压修正量；
电压确定模块，分别与所述数据获取模块及所述电压修正模块连接，用于根据直流母线电压参考值、所述飞轮储能单元的参考电压修正量、所述飞轮储能单元的输出电流信号、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及所述飞轮储能单元的三相电流信号，采用第二PI控制器确定所述飞轮储能单元的控制电压值；
控制模块，分别与所述电压确定模块及各AC-DC变换器连接，用于根据所述飞轮储能单元的控制电压值，采用空间矢量脉宽调制算法，控制所述飞轮储能单元对应的AC-DC变换器的通断状态。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明根据飞轮储能单元在分布式通讯网络中的连接关系、飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及直流母线电压参考值，采用一致性算法及第一PI控制器确定参考电压修正量，通过参考电压修正量修正一次控制的参考电压值，改善了一次控制中电压无法达到额定值的问题，最后采用空间矢量脉宽调制算法控制AC-DC变换器的通断状态，提高了直流母线电压的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为分布式飞轮储能系统分层控制的示意图。
图2为协同作用回路的信号传输过程的示意图。
图3为本发明提供的分布式飞轮储能系统的一致性控制方法的流程图。
图4为包含4个光伏和4个分布式飞轮储能单元的直流微网的示意图。
图5为本发明提供的分布式飞轮储能系统的一致性控制系统的示意图。
符号说明：
1-第一飞轮储能单元，2-第二飞轮储能单元，3-第三飞轮储能单元，4-第四飞轮储能单元，5-直流母线，6-AC-DC变换器，7-数据获取模块，8-电压修正模块，9-电压确定模块，10-控制模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种分布式飞轮储能系统的一致性控制方法及控制系统，使分布式飞轮储能系统能够稳定直流微电网的直流母线电压，使电力系统能够更好地支持可再生能源接入和管理的直流微电网。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
分布式飞轮储能系统可作为辅助稳定直流母线电压的装置加入直流微电网中，各分布式储能单元通过通信网络即可完成信息交互实现分布式控制。各飞轮储能单元采用如图1所示的分层控制结构。物理层包含飞轮储能单元（Flywheel energy storage，FES）、AC-DC变换器及直流母线，各飞轮储能单元通过各自对应的AC-DC变换器并联至直流母线。一次控制层采用传统下垂控制，电压电流呈下垂特性，利用电压电流双闭环控制，使母线电压跟踪指令值。二次控制层采用基于一致性算法的分布式控制，用以修正一次控制的参考电压值，提高控制精度，各飞轮储能单元通过分布式通讯网络进行信息交互。
本发明基于一致性算法的分层式控制策略，关键在于物理层、一次控制层和二次控制层的协同作用，物理层采集的信号分别作用于一次控制层和二次控制层，而二次控制层产生的信号作用于一次控制层，一次控制层产生的信号作用于物理层，形成“从下至上，从上至下”的协同作用回路。
具体地，对于飞轮储能单元FES m，从下至上：从物理层采集三相电流信号imabc、直流母线电压信号vbusm、经过AC-DC变换器后的输出电流信号iFESm三种信号。三种信号均送至一次控制层参与双闭环控制；直流母线电压信号vbusm送至二次控制层参与一致性算法。从上至下：二次控制层生成参考电压修正量送至一次控制层作为双闭环控制的校正；一次控制层生成控制变换器通断状态的PWM信号送至物理层控制AC-DC变换器。协同作用回路的信号传输过程如图2。
实施例一
如图3所示，本实施例提供了一种分布式飞轮储能系统的一致性控制方法，包括：
S1：获取多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系。
具体的，对于含N个节点的分布式通讯网络，各节点之间的通讯拓扑结构可以用有向图G(V,E,A)表示，其中V=(v1,v2,...,vN)为N个节点的集合，为各节点之间边的集合，邻接矩阵/>，当节点j能够收到来自节点m的信息时，amj=1，否则amj=0。分布式通讯网络中的节点为飞轮储能单元。
S2：采集各飞轮储能单元的三相电流信号、各飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及各飞轮储能单元的输出电流信号。飞轮储能单元的输出电流信号为经AC-DC变换器变换后的电流信号。
S3：针对任一飞轮储能单元，根据多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及直流母线电压参考值，采用第一PI控制器确定所述飞轮储能单元的参考电压修正量。
对于电压控制，由于线路阻抗的存在，对应的节点母线电压会有差异，如果控制所有节点的母线电压均达到额定值，则各节点之间将无法进行功率交换，因此本发明以控制平均母线电压到达额定值作为储能电压控制的目标。
具体的，根据多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系及所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号，采用一致性算法，确定所述飞轮储能单元的平均电压值。
一致性算法通过以下公式实现，根据飞轮储能单元m的直流母线电压采样值vbusm和通过通讯网络获取的与飞轮储能单元m相邻节点的平均电压值vavg,j计算飞轮储能单元m的平均电压值vavg,m：
；
其中，vavg,m(t)为t时刻飞轮储能单元m的平均电压值，vavg,j(t)为t时刻飞轮储能单元j的平均电压值，vbusm(t)为t时刻飞轮储能单元m处的直流母线电压采样值，N为飞轮储能单元的总数。
根据所述飞轮储能单元的平均电压值及直流母线电压参考值，采用第一PI控制器确定所述飞轮储能单元的参考电压修正量。
在本实施例中，根据飞轮储能单元m的平均电压值vavg,m与直流母线电压参考值vref作差得到输入信号，采用比例积分（Proportional Integral，PI）控制器，输出用于调节母线平均电压的参考电压修正量：
；
其中，为飞轮储能单元m的参考电压修正量，kPU为第一PI控制器的比例系数，kIU为第一PI控制器的积分系数，vref为直流母线电压参考值，vavg,m为飞轮储能单元m的平均电压值。
一致性控制方法可以提供电压修正量，改善一次控制中电压无法达到额定值的效果，提升平均母线电压水平。
S4：根据直流母线电压参考值、所述飞轮储能单元的参考电压修正量、所述飞轮储能单元的输出电流信号、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及所述飞轮储能单元的三相电流信号，采用第二PI控制器确定所述飞轮储能单元的控制电压值。
具体地，所述第二PI控制器包括电压外环PI控制器、q轴电流内环PI控制器及d轴电流内环控制器。所述控制电压值包括q轴控制电压值及d轴控制电压值。
在本实施例中，S4对应一次控制层，一次控制层包含电压修正环节和双闭环控制环节。
其中，电压修正环节：根据直流母线电压参考值、所述飞轮储能单元的参考电压修正量及所述飞轮储能单元的输出电流信号，确定所述飞轮储能单元的电压给定值。在本实施例中，采用以下公式确定飞轮储能单元m的电压给定值：
；
其中，为飞轮储能单元m的电压给定值，vref为直流母线电压参考值，/>为飞轮储能单元m的参考电压修正量，Rdm为飞轮储能单元m的下垂系数，iFESm为飞轮储能单元m的输出电流信号。
双闭环控制环节：包括基于PI控制的直流母线电压控制外环、dq轴电流控制内环。
其中，直流母线电压控制外环：根据所述飞轮储能单元的电压给定值及所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号，采用电压外环PI控制器，确定所述飞轮储能单元的q轴电流参考值。在本实施例中，采用以下公式确定飞轮储能单元m的q轴电流参考值：
；
其中，为飞轮储能单元m的q轴电流参考值，kPUq为电压外环PI控制器的比例系数，kIUq为电压外环PI控制器的积分系数，/>为飞轮储能单元m的电压给定值，vbusm为飞轮储能单元m处的直流母线电压信号，t为时刻。
根据所述飞轮储能单元的三相电流信号，确定所述飞轮储能单元的q轴电流实测值及d轴电流实测值。
dq轴电流控制内环：根据所述飞轮储能单元的q轴电流参考值及所述飞轮储能单元的q轴电流实测值，采用q轴电流内环PI控制器，确定所述飞轮储能单元的q轴控制电压值。根据d轴电流参考值及所述飞轮储能单元的d轴电流实测值，采用d轴电流内环PI控制器，确定所述飞轮储能单元的d轴控制电压值。
在本实施例中，将q轴电流参考值与q轴电流实测值作差，经q轴电流内环PI控制器得到飞轮储能单元在q轴下的控制电压值。具体的，采用以下公式确定飞轮储能单元m的q轴控制电压值：
。
其中，为飞轮储能单元m的q轴控制电压值，/>为飞轮储能单元m的q轴电流参考值，iq为飞轮储能单元m的q轴电流实测值，kPIq为q轴电流内环PI控制器的比例系数，kIIq为q轴电流内环PI控制器的积分系数。
本发明采用参考电流信号的策略，将d轴电流参考值与d轴电流实测值作差，经d轴电流内环PI控制器得到飞轮储能单元在q轴下的控制电压值。具体的，采用以下公式确定飞轮储能单元m的d轴控制电压值：
。
其中，为飞轮储能单元m的d轴控制电压值，/>为飞轮储能单元m的d轴电流参考值，id为飞轮储能单元m的d轴电流实测值，kPId为d轴电流内环PI控制器的比例系数，kIId为d轴电流内环PI控制器的积分系数。
S5：根据所述飞轮储能单元的控制电压值，采用空间矢量脉宽调制算法，控制所述飞轮储能单元对应的AC-DC变换器的通断状态。
具体的，将q轴控制电压值和d轴控制电压值/>进行Park逆变换，得到/>两相静止坐标系下的参考控制电压值/>和/>，通过SVPWM环节得到控制变换器通断状态的PWM信号，进而将PWM信号送至物理层控制AC-DC变换器向外或向内输出或输入电能。
本发明将一致性控制方法应用在分布式飞轮储能系统中，即基于一致性控制方法的二次控制层对基于典型双闭环控制的一次控制层进行电压修正，使分布式飞轮储能系统能够稳定直流微电网的直流母线电压。
为验证本发明的有效性，在Matlab/Simulink中建立了包含4个光伏、4个负载和4个分布式飞轮储能单元的直流微电网模型，模型结构如图4所示。参数设置为：第一PI控制器的比例系数kPU=0.5，积分系数kIU=15，电压外环PI控制器的比例系数kPUq=20，积分系数kIUq=250，q轴电流内环PI控制器的比例系数kPIq=7.5，积分系数kIIq=150，d轴电流内环PI控制器的比例系数kPId=6，积分系数kIId=125，下垂系数Rdm=0.2，线路电阻，第一飞轮储能单元1的负载电阻/>，第二飞轮储能单元2的负载电阻，第三飞轮储能单元3的负载电阻/>，第四飞轮储能单元4的负载电阻/>，系统额定电压vref=400V，光伏输出功率PPVm=10kW，直流母线电容Cdc=0.15F。
t=4s时，由下垂控制切换到本发明提出的一致性控制方法，采用下垂控制时，直流母线电压低于额定值。t=4s之后，采用一致性控制方法，直流母线电压的平均值由396V提升到400V，尽管各母线电压没有全部控制在额定值，但通过控制平均电压达到额定值，提高了整个直流微网的电压水平。
实施例二
为了执行上述实施例一对应的方法，以实现相应的功能和技术效果，下面提供一种分布式飞轮储能系统的一致性控制系统。
如图5所示，本实施例提供的分布式飞轮储能系统的一致性控制系统包括：数据获取模块7、电压修正模块8、电压确定模块9及控制模块10。
其中，数据获取模块7用于获取多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系，采集各飞轮储能单元的三相电流信号、各飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及各飞轮储能单元的输出电流信号。
电压修正模块8与所述数据获取模块7连接，电压修正模块8用于针对任一飞轮储能单元，根据多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及直流母线电压参考值，采用一致性算法及第一PI控制器确定所述飞轮储能单元的参考电压修正量。
电压确定模块9分别与所述数据获取模块7及所述电压修正模块8连接，电压确定模块9用于根据直流母线电压参考值、所述飞轮储能单元的参考电压修正量、所述飞轮储能单元的输出电流信号、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及所述飞轮储能单元的三相电流信号，采用第二PI控制器确定所述飞轮储能单元的控制电压值。
控制模块10分别与所述电压确定模块9及各AC-DC变换器6连接，控制模10块用于根据所述飞轮储能单元的控制电压值，采用空间矢量脉宽调制算法，控制所述飞轮储能单元对应的AC-DC变换器的通断状态。
相对于现有技术，本实施例提供的分布式飞轮储能系统的一致性控制系统与实施例一提供的分布式飞轮储能系统的一致性控制方法的有益效果相同，在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种分布式飞轮储能系统的一致性控制方法，所述分布式飞轮储能系统包括多个飞轮储能单元及多个AC-DC变换器，各飞轮储能单元与各AC-DC变换器一一对应，各飞轮储能单元通过对应的AC-DC变换器连接至直流母线，多个飞轮储能单元通过分布式通讯网络进行通讯，其特征在于，所述分布式飞轮储能系统的一致性控制方法包括：
获取多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系；
采集各飞轮储能单元的三相电流信号、各飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及各飞轮储能单元的输出电流信号；飞轮储能单元的输出电流信号为经AC-DC变换器变换后的电流信号；
针对任一飞轮储能单元，根据多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及直流母线电压参考值，采用一致性算法及第一PI控制器确定所述飞轮储能单元的参考电压修正量；
根据直流母线电压参考值、所述飞轮储能单元的参考电压修正量、所述飞轮储能单元的输出电流信号、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及所述飞轮储能单元的三相电流信号，采用第二PI控制器确定所述飞轮储能单元的控制电压值；
根据所述飞轮储能单元的控制电压值，采用空间矢量脉宽调制算法，控制所述飞轮储能单元对应的AC-DC变换器的通断状态。
2.根据权利要求1所述的分布式飞轮储能系统的一致性控制方法，其特征在于，根据多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及直流母线电压参考值，采用一致性算法及第一PI控制器确定所述飞轮储能单元的参考电压修正量，具体包括：
根据多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系及所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号，采用一致性算法，确定所述飞轮储能单元的平均电压值；
根据所述飞轮储能单元的平均电压值及直流母线电压参考值，采用第一PI控制器确定所述飞轮储能单元的参考电压修正量。
3.根据权利要求2所述的分布式飞轮储能系统的一致性控制方法，其特征在于，采用以下公式确定飞轮储能单元m的参考电压修正量：
；
其中，为飞轮储能单元m的参考电压修正量，kPU为第一PI控制器的比例系数，kIU为第一PI控制器的积分系数，vref为直流母线电压参考值，vavg,m为飞轮储能单元m的平均电压值，t为时刻。
4.根据权利要求1所述的分布式飞轮储能系统的一致性控制方法，其特征在于，所述第二PI控制器包括电压外环PI控制器、q轴电流内环PI控制器及d轴电流内环PI控制器；所述控制电压值包括q轴控制电压值及d轴控制电压值；
根据直流母线电压参考值、所述飞轮储能单元的参考电压修正量、所述飞轮储能单元的输出电流信号、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及所述飞轮储能单元的三相电流信号，采用第二PI控制器确定所述飞轮储能单元的控制电压值，具体包括：
根据直流母线电压参考值、所述飞轮储能单元的参考电压修正量及所述飞轮储能单元的输出电流信号，确定所述飞轮储能单元的电压给定值；
根据所述飞轮储能单元的电压给定值及所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号，采用电压外环PI控制器，确定所述飞轮储能单元的q轴电流参考值；
根据所述飞轮储能单元的三相电流信号，确定所述飞轮储能单元的q轴电流实测值及所述飞轮储能单元的d轴电流实测值；
根据所述飞轮储能单元的q轴电流参考值及所述飞轮储能单元的q轴电流实测值，采用q轴电流内环PI控制器，确定所述飞轮储能单元的q轴控制电压值；
根据d轴电流参考值及所述飞轮储能单元的d轴电流实测值，采用d轴电流内环PI控制器，确定所述飞轮储能单元的d轴控制电压值；所述d轴电流参考值为0。
5.根据权利要求4所述的分布式飞轮储能系统的一致性控制方法，其特征在于，采用以下公式确定飞轮储能单元m的电压给定值：
；
其中，为飞轮储能单元m的电压给定值，vref为直流母线电压参考值，/>为飞轮储能单元m的参考电压修正量，Rdm为飞轮储能单元m的下垂系数，iFESm为飞轮储能单元m的输出电流信号。
6.根据权利要求4所述的分布式飞轮储能系统的一致性控制方法，其特征在于，采用以下公式确定飞轮储能单元m的q轴电流参考值：
；
其中，为飞轮储能单元m的q轴电流参考值，kPUq为电压外环PI控制器的比例系数，kIUq为电压外环PI控制器的积分系数，/>为飞轮储能单元m的电压给定值，vbusm为飞轮储能单元m处的直流母线电压信号，t为时刻。
7.根据权利要求4所述的分布式飞轮储能系统的一致性控制方法，其特征在于，采用以下公式确定飞轮储能单元m的q轴控制电压值：
；
采用以下公式确定飞轮储能单元m的d轴控制电压值：
；
其中，为飞轮储能单元m的q轴控制电压值，/>为飞轮储能单元m的d轴控制电压值，为飞轮储能单元m的q轴电流参考值，/>为飞轮储能单元m的d轴电流参考值，iq为飞轮储能单元m的q轴电流实测值，id为飞轮储能单元m的d轴电流实测值，kPIq为q轴电流内环PI控制器的比例系数，kIIq为q轴电流内环PI控制器的积分系数，kPId为d轴电流内环PI控制器的比例系数，kIId为d轴电流内环PI控制器的积分系数，t为时刻。
8.一种分布式飞轮储能系统的一致性控制系统，应用于权利要求1至7任一项所述的分布式飞轮储能系统的一致性控制方法，所述分布式飞轮储能系统包括多个飞轮储能单元及多个AC-DC变换器，各飞轮储能单元与各AC-DC变换器一一对应，各飞轮储能单元通过对应的AC-DC变换器连接至直流母线，多个飞轮储能单元通过分布式通讯网络进行通讯，其特征在于，所述分布式飞轮储能系统的一致性控制系统包括：
数据获取模块，用于获取多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系，采集各飞轮储能单元的三相电流信号、各飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及各飞轮储能单元的输出电流信号；
电压修正模块，与所述数据获取模块连接，用于针对任一飞轮储能单元，根据多个飞轮储能单元在所述分布式通讯网络中的连接关系、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及直流母线电压参考值，采用一致性算法及第一PI控制器确定所述飞轮储能单元的参考电压修正量；
电压确定模块，分别与所述数据获取模块及所述电压修正模块连接，用于根据直流母线电压参考值、所述飞轮储能单元的参考电压修正量、所述飞轮储能单元的输出电流信号、所述飞轮储能单元出口处的直流母线电压信号及所述飞轮储能单元的三相电流信号，采用第二PI控制器确定所述飞轮储能单元的控制电压值；
控制模块，分别与所述电压确定模块及各AC-DC变换器连接，用于针对根据所述飞轮储能单元的控制电压值，采用空间矢量脉宽调制算法，控制所述飞轮储能单元对应的AC-DC变换器的通断状态。
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