基于改进自适应分段下垂控制的光伏直流微电网研究.pdf

收稿日期院 2022-05-27遥基金项目院 国网山西省电力公司科技项目渊20201102028冤曰山西省科技重大专项渊520530200006冤遥通讯作者院 赵兴勇渊1965-冤袁男袁博士袁教授袁研究方向为风电及分布式风电并网尧智能电网尧微电网运行与控制遥 E-mail院基 于 改 进 自 适 应 分 段 下 垂 控 制 的光 伏 直 流 微 电 网 研 究刘昊炀袁 赵兴勇袁 李贵君袁 宋玲燕袁 高兰香渊山西大学电力与建筑学院袁 山西太原030013冤摘要院 在含多个光伏单元的直流微电网系统中袁因各光伏出力的随机性袁采用分段下垂控制会导致功率分配不合理袁且无法有效控制母线电压遥 针对自适应分段下垂控制在光伏出力连续变化时存在下垂系数突变问题袁文章基于非线性函数提出了一种改进的自适应分段下垂控制方法袁使下垂特性曲线在额定工作点平稳过渡袁改善轻载条件下母线电压偏移率及重载条件下功率的分配精度曰其次袁利用小信号分析法对光伏侧变流器建立输出阻抗模型袁分析改进的控制方法对系统环流的影响曰最后袁通过Matlab/Simulink 进行仿真分析袁验证了改进的控制策略可以改善轻载状态母线电压偏移率及重载状态功率的分配精度袁而且在光伏出力连续变化时袁可以使系统的过渡更加平稳遥关键词院 直流微电网曰 光伏出力曰 自适应分段下垂控制曰 功率分配中图分类号院 TK51文献标志码院 A文章编号院 1671-5292渊2023冤09-1214-080引言随着直流微电网的发展袁 促使大规模的光伏电源高效接入电网成为研究热点1袁2遥直流微电网中DC-DC 变流器将光伏电源并入直流母线袁直流母线给直流负载供电或经DC-AC 逆变器将电能输送至大电网遥下垂控制凭借无需通信互联线及可靠性高等优点成为直流微电网电压调节的常用方法袁 但传统下垂控制方法难以确定其下垂系数3遥 在下垂系数选取方面袁文献4基于并联型交错电压平衡器袁采用间接均流法袁提出了一种二次调节的改进下垂控制策略袁 实现了并联变流器的负载电流合理分配遥 文献5对于含风电的直流电网系统袁提出了一种两段式下垂控制方法袁 使各变流器依据实时功率裕度进行电压及功率的调节遥 文献6比较了线性及非线性下垂控制方法对电压调节尧功率分配和稳定性等方面的影响袁 验证了采用适当的非线性下垂控制具有更好的调节效果遥 文献7为解决各变流器的直流电压和输出功率在暂态时达到极限值袁 提出了利用功率分配因子和电压偏差因子调节下垂系数的控制策略遥 文献8为解决直流微电网系统母线电压波动问题袁 将直流电机机电暂态过程与下垂控制特性进行等效袁 提出了一种基于P-U 下垂特性的虚拟直流电机控制策略遥下垂控制通过改变系统惯性袁解决光伏出力变化造成的电压及功率波动袁该方法能力有限袁并且光伏出力的不确定性也将引起系统环流增大等问题9袁10遥 在同一系统负荷下袁当光伏电源分配的输出功率未超过额定工作点时袁 系统负载表现为轻载曰 当光伏电源分配的输出功率超过额定工作点时袁系统负载表现为重载遥分段下垂控制的下垂系数在轻尧重载条件下选取不同的值袁随着各光伏电源出力的不断变化袁 将导致系统功率分配不合理且无法有效控制母线电压偏移率遥针对以上问题袁 本文提出了一种改进的自适应分段下垂控制方法袁 该方法首先建立了含多个光伏单元的直流微电网拓扑结构曰其次袁在分段下垂控制的基础上袁 引入由环境温度和光照强度决定的光伏出力系数袁 采用非线性函数对下垂特性曲线进行优化袁 改善额定工作点下垂系数突变的问题曰然后袁利用小信号分析法对光伏侧变流器建立输出阻抗模型袁 分析改进的控制方法对系统环流的影响曰最后袁通过搭建仿真模型袁验证改进控制策略的有效性遥可再生能源Renewable Energy Resources第 41 卷 第 9 期2023 年 9 月Vol.41 No.9Sept.2023窑1214窑1直流微电网结构及控制策略1.1 直流微电网结构本文所研究的直流微电网拓扑结构如图1 所示遥其中光伏电源由额定容量等参数相等的若干光伏阵列组成袁 光伏侧DC-DC 变流器采用LLC谐振式双向全桥变换器袁拓扑结构如图2 所示遥其除了可以提供电流隔离外袁 还具有输入电压范围广尧 功率转换效率高和能实现全负载零电压开通等优点11袁储能侧变流器采用Buck-Boost 结构遥当大电网对直流微电网无功率调度要求时袁G-VSC 停止运行袁 直流微电网处于孤岛模式曰当大电网对直流微电网有功率调度要求时袁G-VSC采取PQ 控制袁 此时大电网等效为直流微电网的恒功率负载袁系统等效于一种孤岛模式遥根据系统对光伏单元的不同需求袁 将光伏单元依据母线电压信号划分为3 种工作模式袁如表1 所示遥当Udc1.05Uoiref时袁系统运行于模式1袁光伏单元输出功率大于系统所需功率袁 光伏电源减载运行维持母线电压稳定遥当系统运行于其它模式时袁为充分利用光伏能源袁光伏电源不承担母线电压调节作用12遥 本文主要研究光伏电源对母线电压的调节作用遥1.2 分段下垂控制策略直流微电网光伏侧变流器下垂控制表达式为Uoi=Uoiref-Ki渊Poi-P*oiref冤渊1冤Ki=Uoimax-UoiminPoimax-Poimin渊2冤式中院Uoi为输入直流母线的电压曰Uoiref为直流母线电压参考值曰Ki为光伏侧变流器的下垂系数曰Poi为光伏侧变流器的输出功率曰P*oiref为标况下光伏侧变流器的输出功率参考值曰Uoimax袁Uoimin分别为输入直流母线的电压最大尧 最小值曰Poimax袁Poimin分别为光伏侧变流器的输出功率最大尧 最小值袁 其中Poimax等于标况下光伏电源的最大输出功率P*imppt遥下垂控制光伏电源输出功率参考值13为P*oiref=琢P*imppt渊3冤式中院琢 为减载运行比例常数袁琢1.05Uoiref0.95Uoiref臆Udc臆1.05UoirefUdc啄2时袁 可能出现P1mpptPo1=Po2P2mppt的情况袁功率的不合理分配使光伏电源处于饱和状态袁导致直流母线电压降落遥所以系统分配功率需结合光伏出力系数设置分段下垂特性曲线遥1.3 自适应分段下垂控制策略直流微电网系统轻尧重载条件根据Poi与P*oiref的大小关系进行判断遥当各光伏出力系数不同时袁为解决功率分配过程中光伏电源可能出现的饱和现象袁 下垂系数与输出功率参考值需结合光伏出力系数进行调整袁才能使各光伏电源正确判定轻尧重载情况遥 根据温度和光照强度对光伏电源出力的影响袁 设置输出功率参考值随光伏出力系数的变化而变化袁其表达式为Poiref=P*oiref窑 啄i渊8冤本文所采用的3 个光伏电源额定容量及标况下输出功率参考值相等袁要实现合理的功率分配袁各光伏侧变流器输出功率参考值与下垂系数应满足院K1Po1ref=K2Po2ref=K3Po3ref渊9冤由式渊6冤渊8冤可知袁光伏侧变流器的输出功率最大值尧参考值都将随着光伏出力系数而改变袁在电压控制范围不变的情况下袁 下垂系数也将发生变化遥 随光伏出力系数自适应变化的下垂系数表达式为Ki=Uoimax-UoirefP*oiref啄i袁0臆Poi臆P*oiref啄iUoiref-Uoimin渊P*imppt-P*oiref冤啄i袁P*oiref啄i臆Poi臆P*imppt啄i扇墒设设设设设设设缮设设设设设设设渊10冤光伏出力系数可以衡量光伏电源发出功率的能力袁 光伏电源发出的功率随光伏出力系数的增大而增大遥 设置直流母线电压参考值为800 V袁根据式渊10冤绘制啄i为0.41.5 的自适应分段下垂控制特性曲线袁如图5 所示遥光伏出力系数影响系统中光伏电源分配的功率袁光伏出力系数越大的电源将分配较多的功率袁光伏出力系数越小的电源将分配较少的功率遥 下垂系数决定驻U袁驻P 之间的关系袁 系统的轻载和重载状态将随光伏出力变化来回切换袁 下垂系数的不断突变将引起电压偏移与功率偏移的比例波动袁使系统的稳定性降低遥图 4直流微电网简化电路模型Fig.4 Simplified circuit model of DC microgridUo1Uo2refUo1refPo1UoiminR2R1PoiUzUo2Po2Rline1Rline1变流器1变流器2负载图 3分段下垂控制特性曲线Fig.3 Segmental droop control characteristic curveP*oirefUoiUoimaxUoirefKi1UoiminKi2Ai0PoiP*imppt窑1216窑可再生能源2023袁41渊9冤1.4 改进的自适应分段下垂控制策略对于自适应分段下垂控制存在下垂系数突变的问题袁本文采用非线性函数对该方法进行改进袁使下垂系数在额定工作点处平稳过渡袁 改进的自适应分段下垂控制表达式为Uoi=Uoiref-Ki2渊Poi-P*oiref啄i冤-Kia渊Poi-P*oiref啄i冤2袁0臆Poi臆P*oiref啄iUoiref-Ki2渊Poi-P*oiref啄i冤袁P*oiref啄i臆Poi臆P*imppt啄i扇墒设设设设设设设设设设缮设设设设设设设设设设渊11冤其中院Kia=Ki2P*oiref啄i-渊Uoimax-Uoiref冤渊P*oiref啄i冤2Ki2=Uoiref-Uoimin渊P*imppt-P*oiref冤啄i扇墒设设设设设设设设缮设设设设设设设设渊12冤根据式渊12冤绘制改进的自适应分段下垂控制特性曲线袁如图6 所示遥 其中Ai点的斜率等于第二段直线的斜率遥由图6 可知袁改进的自适应分段下垂控制在不改变电压和功率控制范围的条件下袁解决了额定工作点下垂系数发生突变的问题袁并且在轻载条件下袁 改进的自适应分段下垂控制的斜率最小值小于自适应分段下垂控制的斜率最小值袁因此可以进一步改善母线电压偏移率遥2改进的自适应分段下垂控制系统设计尧建模及分析2.1 改进的自适应分段下垂控制系统设计本文主要研究光伏侧变流器对母线电压的控制作用袁所以弱化了储能单元对电压的调节作用袁光伏侧变流器工作于分段下垂控制阶段时袁 储能装置工作于恒功率充电模式袁 网侧逆变器工作于PQ 控制阶段遥采用改进自适应分段下垂控制的光伏侧变流器控制框图如图7 所示遥首先袁给定电压参考值尧标况下的功率参考值及功率最大值袁 结合光伏出力系数计算实时功率参考值及功率最大值曰其次袁利用下垂系数整定器确定下垂系数袁 使光伏侧变流器匹配相应的下垂特性曲线曰最后袁通过电压电流的双闭环控制输出合理的电压值遥2.2 控制系统输出阻抗建模选取电感电流IL和输出电压Uo为控制系统的状态变量袁忽略变流器的损耗袁光伏侧变流器状态空间表达式如文献17所示遥 控制系统的电流内环渊闭环冤传递函数为Gb渊s冤=GPII渊s冤G1渊s冤/1+GPII渊s冤G1渊s冤渊13冤图 6改进的自适应分段下垂控制特性曲线Fig.6 Improved adaptive segmental droop controlcharacteristic curve渊b冤随啄i变化的改进自适应分段下垂控制特性曲线840830820810800790780770760啄i=0.4Poi/104W啄i=1.502468101214图 5随 啄i变化的自适应分段下垂控制特性曲线Fig.5 Adaptive segmental droop control characteristiccurve with 啄i840830820810800790780770760啄i=0.4Poi/104W02468101214啄i=1.5渊a冤改进的自适应分段下垂控制特性曲线渊单条冤UoiUoimaxUoirefKi1Uoimin0P*oirefKi2AiPoiP*imppt图 7改进的自适应分段下垂控制框图Fig.7 Improved adaptive segmental droop controlblock diagram改进的自适应分段下垂控制下垂系数整定功率计算UoirefKiI*LiPI1PI2GDC/DCD驻PoiPoiUoiSi袁TiILiICPoirefPoiref袁PimpptP*oiref袁P*imppt1Cs窑1217窑刘昊炀袁等基于改进自适应分段下垂控制的光伏直流微电网研究式中院GPII渊s冤为控制系统的电流内环传递函数曰G1渊s冤为电感电流IL渊s冤到占空比D 的传递函数遥依据戴维南等效定理袁 改进的自适应分段下垂控制系统可等效为Uoi=GPIV渊s冤GbCs+GPIVGb渊Uoiref-ZeqIoi冤-1Cs+GPIVGbIoi=Gv渊s冤渊Uoiref-ZeqIoi冤-Zv渊s冤Ioi渊14冤式中院GPIV渊s冤为控制系统的电压外环传递函数曰Zeq为控制系统的等效阻抗曰Zv渊s冤为Uoi与Ioi之间的传递函数曰Gv渊s冤为Uoi与渊Uoiref-ZeqIoi冤项之间的传递函数遥对式渊1冤进行小信号处理院Uoi抑Uoiref-Ki渊Uoi-Uoiref冤Ioi渊15冤则分段下垂控制及自适应分段下垂控制等效阻抗为Zeqi=-dUoidIoi=Ki渊Uoi-Uoiref冤渊16冤因此改进的自适应分段下垂控制轻载条件下等效阻抗为Zeqi=-dUoidIoi=Ki2渊Uoi-Uoiref冤+2Kia渊Uoi-Uoiref冤2Ioi=Ki2+2Kia渊Poi-Poiref冤渊Uoi-Uoiref冤渊17冤综上所述袁光伏侧变流器的等效输出阻抗为Zoi渊s冤=Gv渊s冤Zeqi+Zv渊s冤渊18冤2.3 改进的自适应分段下垂控制对系统环流的影响根据直流微电网的简化电路模式袁 假设光伏电源PV1袁PV2的光伏出力系数分别为啄1袁啄2袁则两个光伏侧变流器之间循环功率的表达式为Ph=啄2Po1-啄1Po2=Uz啄2Uo1Zo1+Rline1-啄1Uo2Zo2+Rline2蓸蔀渊19冤当系统的输出电压相等袁阻抗关系应满足院Zo1+Rline1Zo2+Rline2=啄2啄1渊20冤当式渊20冤成立时袁循环功率Ph=0袁光伏侧变流器间可以完全消除环流遥直流微电网系统的主要参数如表2 所示遥设置等效下垂系数Keqi为等效阻抗与电压偏差项的比值袁根据式渊18冤袁渊19冤可得院Zo1+Rline1Zo2+Rline2=Gv渊s冤渊Uo1-Uo1ref冤Keq1+Zv渊s冤+Rline1Gv渊s冤渊Uo2-Uo2ref冤Keq2+Zv渊s冤+Rline2渊21冤现以两个光伏电源为例进行分析袁 设置PV1的温度为25 益袁光照强度为1 400 W/m2袁PV2的温度为25 益袁光照强度为1 000 W/m2袁各种控制方法的等效下垂系数Keq取值如表3 所示遥由表3 可知袁 分段下垂控制PV1与PV2的输出阻抗之比为Zo1+Rline1Zo2+Rline2=1屹啄2啄1渊22冤改进的自适应分段下垂控制和自适应分段下垂控制PV1与PV2的输出阻抗之比为Zo1+Rline1Zo2+Rline2抑Keq1Keq2=啄2啄1渊23冤在各光伏电源出力不同的情况下袁 分段下垂控制将导致各光伏侧变流器间产生较大的环流袁在忽略Zv渊s冤+Rlinei项的情况下袁改进的自适应分段下垂控制和自适应分段下垂控制能够使各光伏侧变流器间完全消除环流遥 所以本文所提改进的自适应分段下垂控制方法可以有效抑制光伏单元间的环流遥3仿真分析3.1 分段下垂控制系统仿真模型为验证本文所提改进控制策略的有效性袁在Matlab/Simulink 中搭建直流微电网的仿真模型袁系统的主要参数如表2 所示袁 光伏电源的温度均设为23 益袁 光照强度随时间变化情况如图8 所示遥 各光伏电源的出力系数将随着外界环境的变化而变化遥3.2 仿真结果对比分析为验证本文所提改进的自适应分段下垂控制方法对直流母线电压稳定控制及光伏电源功率精表 3各种控制方法的等效下垂系数Table 3 The equivalent droop coefficient of variouscontrol methods下垂控制方法分段下垂控制自适应分段下垂控制改进的自适应分段下垂控制PV20.000 8330.000 8330.000 833PV10.000 8330.000 8330.000 556Keq表 2系统主要参数Table 2 Main system parameters主要参数光照强度参考值/W 窑 m-2温度参考值/益光伏电源额定容量/kW光伏电源额定功率参考值/kW直流母线额定电压/V线路等效阻抗/赘数值1 0002580488000.3窑1218窑可再生能源2023袁41渊9冤确分配有更好的作用效果袁本文对分段下垂控制尧自适应分段下垂控制和改进的自适应分段下垂控制方法的仿真结果进行对比分析遥 不同控制方法的直流母线电压波形如图9 所示遥由图9 可知袁对于母线电压变化范围袁分段下垂控制为725825 V袁 自适应分段下垂控制为790818 V袁 改进的自适应分段下垂控制为790814 V遥 当各光伏电源的出力改变时袁分段下垂控制无法维持母线电压的稳定袁在1.52.5 s袁系统因光伏出力较小被误判为轻载袁 造成母线电压偏移非常大遥 改进的自适应分段下垂控制和自适应分段下垂控制在光伏出力变化时袁 可以有效控制母线电压袁电压均在760840 V 内变化遥由于在轻载条件下袁 改进的自适应分段下垂控制下垂系数最小值小于自适应分段下垂控制下垂系数最小值袁较小的下垂系数有利于母线电压的稳定控制袁轻载状态母线电压偏移率由自适应分段下垂控制的2.25%减小为1.75%袁所以改进的自适应分段下垂控制对改善母线电压偏移率有更好的控制效果遥不同控制方法的3 个光伏侧变流器输出功率波形如图10 所示遥由图10 可知袁分段下垂控制无法满足功率的合理分配遥 由于分段下垂控制下垂系数不随光伏出力发生变化袁 各光伏电源不按光伏出力比例进行功率的分配袁因此在光伏出力系数发生改变时袁出力系数小的光伏电源发出更少的功率袁 出力系数大的光伏电源发出更多的功率袁 所以在1.54s袁各光伏侧变流器输出功率差异较大袁导致系统功率分配不合理遥 改进的自适应分段下垂控制和图 8光照强度随时间变化情况Fig.8 Light intensity changes over timePV1PV2PV3150014001300120011001000900800700600500400t/s01234图 9不同控制方法的直流母线电压对比Fig.9 Comparison of DC bus voltage with differentcontrol methods渊b冤自适应分段下垂控制与改进的自适应分段下垂控制母线电压对比渊a冤3 种控制方法的直流母线电压对比自适应分段下垂控制900850800750700t/s01234改进的自适应分段下垂控制分段下垂控制自适应分段下垂控制825820815810805800795790785780775t/s01234改进的自适应分段下垂控制图 10不同控制方法的 3 个光伏侧变流器输出功率波形Fig.10 Output power waveform of three photovoltaic sideconverters with different control methods渊a冤分段下垂控制DC-DC1DC-DC2DC-DC3876543210t/s00.511.522.533.54渊b冤自适应分段下垂控制DC-DC1DC-DC2DC-DC36543210t/s00.511.522.533.54渊c冤改进的自适应分段下垂控制DC-DC1DC-DC2DC-DC36543210t/s00.511.522.533.54窑1219窑刘昊炀袁等基于改进自适应分段下垂控制的光伏直流微电网研究自适应分段下垂控制可以提高系统功率的分配精度遥 由于这两种控制方法可以使各光伏电源根据光伏出力比例进行功率分配袁所以在01 s袁当光伏电源总体出力较大袁系统处于轻载状态时袁光伏出力系数较大的电源将根据光伏出力比例减少输出功率曰在1.52.5 s袁系统处于重载状态时袁光伏出力系数较小的电源将根据光伏出力比例增加输出功率曰在34 s袁PV1袁PV2的光伏出力系数较大袁PV3的光伏出力系数较小袁 光伏电源将根据相应比例增减输出功率遥自适应分段下垂控制及改进的自适应分段下垂控制光伏侧DC-DC2变流器输出功率波形如图11 所示遥由图11 可知袁因自适应分段下垂控制在额定工作点存在下垂系数突变问题袁 在11.5 s袁2.53s袁光伏出力系数不断变化袁引起功率波动遥引入非线性函数后袁改善了下垂系数突变问题袁在11.5s袁2.53 s袁随着光伏出力系数变化袁改进的自适应分段下垂控制可以有效改善功率波动现象袁 使系统的过渡过程更加平稳遥 所以改进的自适应分段下垂控制对功率的精确分配有更好的控制效果遥4结论针对分段下垂控制因各光伏电源随机出力而无法发挥好的控制效果袁并且自适应分段下垂控制在光伏出力连续变化时存在下垂系数突变的问题袁本文采用非线性函数进行改进袁提出了一种改进的自适应分段下垂控制方法袁使下垂特性曲线在额定工作点平稳过渡曰其次袁利用小信号分析法对光伏侧变流器建立了输出阻抗模型袁确定了改进的控制方法可以有效抑制系统环流曰最后袁在Matlab/Simulink 中进行仿真分析袁验证了本文所采用的改进自适应分段下垂控制方法具有更好的控制效果袁 不仅可以改善轻载状态母线电压的偏移率袁提高重载状态功率的分配精度袁而且在光伏出力连续变化时袁 可以使系统的过渡过程更加平稳遥参考文献院1袁志昌袁郭佩乾袁刘国伟袁等.新能源经柔性直流接入电网的控制与保护综述J.高电压技术袁2020袁46渊5冤院1460-1475.2张志荣袁邱晓燕袁孙旭袁等.协调柔性负荷与储能的交直流配电网经济优化调度J.电力建设袁2020袁41渊5冤院116-123.3肖宏飞袁黄锦锋袁陈鑫袁等.基于动态负荷分配的直流微电网电压控制策略J.电力自动化设备袁2021袁41渊8冤院55-61.4高传薪袁陈皓袁郑思琦袁等.一种基于改进阻抗法的直流微网故障定位方法J.电测与仪表袁2021袁58渊5冤院151-158.5彭乔袁刘天琪袁张英敏袁等.考虑功率裕度与系统稳定性的直流电网自适应下垂控制J.中国电机工程学报袁2018袁38渊12冤院3498-3506.6Prabhakaran P袁 Goyal Y袁 Agarwal V.Novel nonlineardroop control techniques to overcome the load sharingand voltage regulation issues in DC microgridJ.IEEETransactions on Power Electronics袁2018袁33渊5冤院4477-4487.7Wang Y Z袁 Wen W J袁 Wang C S袁 et al.Adaptivevoltagedroop method of multiterminalVSC-HVDCsystems for DC voltage deviation and power sharingJ.IEEE Transactions on Power Delivery袁2019袁34 渊1冤院169-176.8支娜袁丁可袁黄庆辉袁等.基于P-U 下垂特性的虚拟直流电机控制策略J.电工技术学报袁2021袁36渊6冤院1238-1248.9刘中建袁周明袁李昭辉袁等.高比例新能源电力系统的惯量控制技术与惯量需求评估综述J.电力自动化设图 11光伏侧 DC-DC2变流器输出功率波形Fig.11 Output power waveform of the DC-DC2converter onthe photovoltaic side渊a冤自适应分段下垂控制功率波动4.03.93.83.73.63.53.43.33.23.1t/s00.511.522.533.54渊b冤改进的自适应分段下垂控制4.03.93.83.73.63.53.43.33.23.13.0t/s00.511.522.533.54窑1220窑可再生能源2023袁41渊9冤Research on photovoltaic DC microgrid based on improvedadaptive segmental droop controlLiu Haoyang袁 Zhao Xingyong袁 Li Guijun袁 Song Lingyan袁 Gao Lanxiang渊School of Electric Power and Architecture袁 Shanxi University袁 Taiyuan 030013袁 China冤Abstract院 In the DC microgrid with multiple photovoltaic power 袁 segmental droop control leads tounreasonable power distribution and can not effectively control the bus voltage due to the randomnessof each photovoltaic output.In order to solve the problem of droop coefficient mutation caused byadaptive segmental droop control in the continuous change of photovoltaic output袁 this paper proposedan improved adaptive segmental droop control method by using nonlinear function袁 the droopcharacteristic curve can transition smoothly at rated operating point袁 and the bus voltage offset rateunder light load condition and power distribution accuracy under heavy load condition can beimproved.Secondly袁 the output impedance model of photovoltaic side converter is established by usingsmall signal analysis method袁 and the improved control method is helpful to suppress the systemcirculation.Finally袁 the simulation analysis in MATLAB/Simulink verifies that the improved controlstrategy can not only improve the bus voltage offset rate of light load state and the power distributionaccuracy of heavy load state袁 but also make the system transition more stable when the photovoltaicoutput changes continuously.Key words院DC microgrid曰 photovoltaic power曰 adaptive segmental droop control曰 powerdistribution备袁2021袁41渊12冤院1-11.10 朱晓荣袁孟凡奇.含虚拟惯性控制的直流微电网稳定性分析J.电网技术袁2020袁44渊1冤院208-218.11 陶文栋袁王玉斌袁张丰一袁等.双向LLC 谐振变换器的变频-移相控制方法J.电工技术学报袁2018袁33渊24冤院5856-5863.12 郑丽君袁王子鹏袁吕世轩袁等.基于荷电状态的直流微电网中多储能分级运行控制方法J.电网技术袁2021袁45渊3冤院1006-1015.13 张海峥袁张兴袁李明袁等.一种有功备用式光伏虚拟同步控制策略J.电网技术袁2019袁43渊2冤院514-520.14 钟诚袁周顺康袁严干贵袁等.基于变减载率的光伏发电参与电网调频控制策略J.电工技术学报袁2019袁34渊5冤院1013-1024.15 陈继开袁董飞飞袁王振浩袁等.适用于功率波动的多端柔性直流系统改进下垂控制方法J.电网技术袁2018袁42渊11冤院3708-3717.16 刘青袁张彤钰袁田艳军.直流配电网光伏变流器柔性出力自适应分段下垂控制J.电力建设袁2021袁42渊10冤院60-70.17 Zou S L袁Zheng S袁Chinthavali M.Design袁 analyses andvalidation of sliding mode control for a dab dc-dcconverter A.2019 IEEE Transportation ElectrificationConference and ExpoC.Detroit院IEEE袁2019.1-6.窑1221窑刘昊炀袁等基于改进自适应分段下垂控制的光伏直流微电网研究