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在直流微电网的分层控制中,通常采用下垂控制策略来实现各个微电网电源模块间电流或功率的自主分配,并以此来提高多个并联模块的稳定性。然而基本下垂控制采用恒定下垂系数(虚拟电阻),在提高均流精度的同时会导致较大的母线电压跌落,难以同时满足模块均流与母线电压降落间的均衡。因此,基于下垂控制,本文采用了基于多智能体动态一致性算法的分布式次级控制策略来抬升母线电压和提高均流精度。同时为了确保能够快速有效地抬升母线电压并提高应对各种复杂的通信条件的鲁棒性,本文重点对各种复杂通信条件下一致性算法的收敛性能展开了研究并提出了两种改进算法,有效提高了微电网运行的稳定性。首先,分析了多电池储能单元并联模型及基本的多智能体一致性算法,然后分别在传统下垂控制和基于蓄电池荷电状态(State of Charge,So C)自适应下垂控制的基础上,各自引入了分布式次级控制以实现直流母线电压恢复和So C均衡,并加入了光伏发电单元来模拟孤岛直流微电网发电系统。此外,在分布式次级控制的基础上,还研究了一致性算法在实现直流微电网集群间自主功率流动方面的应用,并通过仿真验证了上述所提控制策略的可行性。其次,为了分析在复杂通信情况下时一致性算法的性能,选取了三种典型的通信故障作为研究对象,包括:通信延迟、输入扰动和通信链路断连。接着分析了在这三种通信条件下一致性算法的动态性能和稳态性能,进而对比分析了不同通信条件下的仿真结果。然后针对通信延迟和通信链路断连这两种对一致性算法性能影响较大的情况提出了相应的改进算法,仿真验证表明改进的一致性算法具有较强的鲁棒性。同时,对离散一致性算法的权值系数给出了设计准则,并实现了一致性算法的加速收敛,从而提高了仿真以及实验中次级控制的动态性能。最后,利用DSP28335数字控制器和Buck/Boost接口变换器搭建了多个单元并联的实验平台。根据分布式通信要求,在代码调试器(Code Composer Studio,CCS)软件上编写了数据收发程序,并通过ZigBee模块组网实现数据的无线收发。实验结果证明了基于一致性算法的次级控制策略对于抬升母线电压的作用,同时表明了ZigBee无线通信对于分布式次级控制的有效性和实用价值。