一种模块化直流微电网结构重构方式及运行控制方法

摘要

一种模块化直流微电网结构重构方式及运行控制方法，基于在交直流微电网下应用的传统能量路由器结构，在模块化直流微电网中将每个模块的变流器均连接于同一直流母线上，成广义能量路由器结构，将系统的运行分为三种模式：并网PQ模式、上级电网参与调控模式、孤岛模式，并基于广义能量路由器结构实现模块化直流微电网结构，依靠此结构进行信息交互、内部的能量管理，并且及时切掉故障部分并进行结构重构。本发明能够减少直流微电网中断路器个数，能够最大限度的保证直流微电网在任何情况下灵活可靠运行，保证储能与大电网的出力最小并且延长电池的寿命与减少向大电网购电的成本。

权利要求

1.一种模块化直流微电网结构重构方式及运行控制方法，其特征在于，所述模块化直流微电网结构是通过广义能量路由器将各个模块连接至同一条直流母线上；广义能量路由器包含各个模块的变流器及控制模块通断的断路器；按照对直流微电网作用不同而划分的不同模块主要分为三类：只含有不可控单元与上级电网单元的模块一；含有储能可控单元、不可控单元的模块二；含有微型燃气轮机可控单元、不可控单元的模块三；

在直流微电网中仅包含一个模块一；在直流微电网中模块二可存在一个或多个；在直流微电网中一般仅存在一个模块三；各模块所包含的具体单元内容如表1所示：表1各模块包含具体单元内容

根据此模块结构，按上级电网在直流微电网的作用，将运行方式分为三种，分别为：并网PQ模式、上级电网参与调控模式、孤岛模式；上级电网对直流微电网中的广义能量路由器发送信息，由其进行模式转换；

(1)并网PQ模式：在此模式下，上级电网对直流微电网是有需求的，无法参与直流微电网的母线电压调节，因此双向变流器采取PQ控制；由上级电网向直流微电网传输PQ控制的参考值Pref和Qref，并由直流微电网的双向变流器进行接收，此时的上级电网与不可控单元部分类似；系统内部需满足公式(1)：Pcm＝Pload+Pgrid    (1)式中，Pcm为可控单元的输出功率，Pload为不可控单元的输出功率，Pgrid为电网对微电网的输出功率，其值可正可负；

因此，当直流微电网系统直流母线电压过高且微型燃气轮机输出功率已达到最低极限值时，储能进行吸能，若此时储能达到SOC达到上限则对不可控单元进行弃风弃光；当直流微电网系统直流母线电压下降，储能SOC达到下限且微型燃气轮机出力达到上限时，对不可控单元的负荷进行相应的切除；

(2)上级电网参与调控模式：此模式下，上级电网参与直流微电网的调节，由上级电网和直流微电网的可控单元共同承担直流母线的调节；基于经济型的原则，双向变流器采取下垂控制，其具体的控制过程如公式(2)：*

式中，Udc是直流母线电压值，U dc是直流母线电压额定值，k为下垂系数，P为输出功率值，P0为输出功率额定值；

该模式下，双向变流器采用下垂控制，最大程度上的节约购电成本，且不进行弃风弃光弃负荷；

(3)孤岛模式：此模式下，双向变流器断开，使上级电网不与直流微电网相连，不参与直流母线电压的调节；直流微电网需要自行平衡不可控单元产生的波动，此时直流微电网的运行工况与并网PQ模式下的工况类似，双向变流器起到隔离的作用；

在以上三种运行模式下，当广义能量路由器检测到某一模块输出功率出现问题时，其将信息发送给微电网及上级电网的控制中心，由其发出此模块的开断信号，使直流微电网进行结构重构，此时单元内部的控制方法将发生变化，其具体内容如下；

a在并网PQ模式下，当广义能量路由器将某一模块开断时，直流微电网结构重构为多个模块或模块组成的小型直流微电网结构；此时，包含模块三的直流微电网模块结构由于含有具有恒压控制的微型燃气轮机，故此模块结构电压稳定，模块内单元的控制方法无需任何变化；模块一单独在一个直流模块结构中时，由于此时的结构中不含有可控单元故此时需要直流微电网向上级电网发送信号，改变Pref和Qref，使Pref和Qref与本模块中的不可控单元进行匹配，保证此模块结构内的母线电压稳定；当模块二单独存在或与模块一同时存在于一个直流微电网模块结构时，为了满足自身不可控单元以及模块一的需求，需要将模块二中可控单元的储能控制方式状变为下垂控制的二次控制以满足模块内直流母线的电压稳定，下垂二次调节如公式(3)：

*’

式中，Udc是直流母线电压值，U dc是二次直流母线电压额定值，k为下垂系数，P为输出*’

功率值，P0为输出功率额定值，其中U dc的计算公式如(4)：b在上级电网参与调控模式下，当广义能量路由器将某一模块开断时，直流微电网结构重构为多个模块或模块组成的小型直流微电网结构；此时含有模块一、模块二中任意一个的模块结构，由于均是下垂控制，故直接将模块内可控单元的储能或双向变流器的控制方式变为二次下垂控制；当模块一与模块二同时存在于同一个直流微电网模块结构中时，仅储能的下垂控制转变为二次下垂控制，以满足经济性原则；含有模块三的直流微电网模块结构内部控制方法与步骤a并网PQ模式下的方法一致；

c在孤岛模式下，当广义能量路由器将某一模块开断时，此时结构中不存在模块一；模块二单独存在于模块化结构中，其储能的下垂控制变为二次下垂以保证直流母线电压稳定；含有模块三的直流微电网模块结构内部控制方法与步骤a并网PQ模式下的方法一致。

说明书

一种模块化直流微电网结构重构方式及运行控制方法

技术领域

[0001] 本发明属于直流微电网模块化结构及运行控制领域，涉及到一种模块化直流微电网结构重构方式及其运行控制方法。

背景技术

[0002] 近年来，可对清洁能源高效利用的分布式电机在电网中的比例逐渐升高，由于微电网是一种用来协调大电网与分布式电源之间的矛盾的系统、是未来智能配用电网的重要
组成部分、代表了未来分布式能源供电系统的发展趋势，故国家能源局推出《关于推进新能
源微电网示范项目建设的指导意见》、《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)的通知》
等文件对微电网的研究及建设进行大幅推进。微电网一般具有能源利用效率高、供能可靠
性高、污染物排放少、运行经济性好等优点。

[0003] 其中，直流微电网在各发电单元和负荷接入时无需DC/AC或AC/DC变流器构成的能量转换装置，可减少成本、降低损耗、有利于各微源之间相互协调控制，且不存在无功损耗、
相位偏差问题，故而被学者们深入研究。得益于电力电子的迅速发展，其在微电网中的应用
也越来越广泛。以交直流微电网中应用为代表的能量路由器以灵活的潮流控制及广域的信
息交互成为研究的热点内容。能量路由器可提供多样化的功能，如：控制实现能量在微电网
与上级电网之间的灵活、可调、双向流动；完成微电网内部的能量管理，提高系统的效率、可
靠性和经济性；实时地从各种设备，处进行广域数据采集，并将其提供给微电网的控制中心
和主网控制中心，辅助完成运行状态检测和故障诊断功能。文献《基于能量路由器的微网控
制策略研究》详细阐明能量路由器在交流微电网中的优势，分析其具体运行方式与分层控
制。直流微电网具有规模小且衡量系统稳定性标准单一—直流母线电压稳定等特点，有利
于后续各发电单元的配合以及控制方法的选择。故将二者结合，形成新的结构，实现直流微
电网结构简单、控制方便、运行灵活等优势，便于其结构重构。

[0004] 然而，直流微电网在优势突出、利于控制且电力电子大力发展的情况下，建设及应用仍不十分广泛。国务院2015年发布电改9号文之后，我国的直流微电网建设在政策上得到
了大力支持，但建设仍未全面铺开。其原因在于直流微电网缺少大转动惯量，导致输出阻尼
过小、惯性过低，易受外部频繁的干扰及负荷波动的影响。其中，最主要的是微电网项目的
一次性投资大，产出缓慢，技术相对复杂，故其建设的内在需求和经济层面的推动力均不
足。故根据微电网的运行稳定对直流微电网进行模块的划分，使每一个模块对微电网稳定
的作用均不相同，使微电网设计时无需从头开始规划，简化为不同模块的组合，便于后期的
建设，使“建设微电网”变为“组合微电网”。

[0005] 文献《一种新型模块化微电网的设计与研究》以实际工程中为某物流园区设计的微电网型充电站为例展示一种新型模块化新能源微电网的设计方案，将光伏整个分为一个
模块，储能作为补偿分为另一个模块。该设计经过实地勘察，充分利用丰富的光照资源，园
区的数个大型仓库顶部具备安装屋顶光伏的结构。采用模块化方案具有优势，模块化方案
结合当前市场上现有电力设备的状况，尽可能利用已有电力产品，或经过简单改造、组合后
可利用的产品。文献《Hybrid AC_DC microgrid architecture with comprehensive 
control strategy for energy management of smart building》将一个小区作为一个微
电网，其中的每幢大楼都作为单独的一个模块，保证每个模块的内部稳定，即发电单元与负
荷单元输出基本相同，保持自平衡模式。现阶段研究的模块化基本上是结合其微电网的地
理位置特征进行模块划分，简化建设电网时的设计且便于后续扩建。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种模块化直流微电网结构重构方式及其运行控制方法。提出广义能量路由器结构，实现模块化直流微电网结构，依靠此结构进行信息交互、内部的能
量管理，并且及时切掉故障部分并进行结构重构。上述结构保证系统运行稳定、简化直流结
构控制目标、模块单元的结构有助于结构灵活稳定重构且有利于后期扩建。基于上述结构
及其运行控制方法提升直流微电网的灵活性、稳定性、可靠性，利于直流微电网的控制。

[0007] 直流微电网中，依照负荷与安装分布式电机的地理位置与其功能的差异，将区域内的部分称作一个“模块”，这种模块化的结构便于控制方法的选择及后续建设的统一。将
可控的分布式电机、储能、柴油发电机等划分为“可控单元”；将不可控的分布式电机、负荷
等划分为“不可控单元”；将上级电网与其相应的双向变流器划分为“上级电网单元”。在每
个模块中可包含一个、多个可控单元与不可控单元或包含上级电网单元、可控单元或不可
控单元其中之一，由此产生的不同模块对直流微电网的作用也均不相同。基于在交直流微
电网下应用的传统能量路由器结构，在模块化直流微电网中将每个模块的变流器均连接于
同一直流母线上，在母线上安装切断故障、模块离网的开关，形成广义能量路由器结构，对
微电网的能量、运行模式及故障进行管理与检测以便于故障时的结构重构。设计上述结构
的运行与控制方法，将系统的运行分为三种模式：并网PQ模式、上级电网参与调控模式、孤
岛模式，设计每种模式下广义能量路由器通断结构重构时可控单元的分布式电机控制方
法。

[0008] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

[0009] 一种模块化直流微电网结构重构方式及运行控制方法，本发明中所述模块化直流微电网结构是通过广义能量路由器将各个模块连接至同一条直流母线上。广义能量路由器
包含各个模块的变流器及控制模块通断的断路器。按照对直流微电网作用不同而划分的不
同模块主要分为三类：只含有不可控单元与上级电网单元的模块一；含有储能可控单元、不
可控单元的模块二；含有微型燃气轮机可控单元、不可控单元的模块三。

[0010] (1)模块一：此模块与上级电网相连，无需额外的可控分布式电机或储能等可控单元进行调控。故此模块中的上级电网单元包含：与上级电网相连的双向变流器，上级电网等
效的无穷大电源；不可控单元包含：附近的负荷与光伏、风电等不可控分布式发电机。在直
流微电网中仅包含一个该模块。

[0011] (2)模块二：直流微电网中，由于存在大量随机波动的不可控单元，故对不可控单元进行就地平衡。出于经济性考虑，就地平衡的可控模块内不可能全部包含微型燃气轮机，
故选择储能实时平衡波动，削峰填谷。此模块中的可控单元仅包含储能；不可控单元包含附
近的负荷与光伏、风电等不可控分布式发电机。在直流微电网中此模块可存在一个或多个，
是出现频率最高的模块。

[0012] (3)模块三：直流微电网中含储能的可控模块快速实现波动的实时平衡，但储能的充放电次数对电池的寿命有很大的影响，故出于经济性考虑应用含微型燃气轮机的可控模
块平衡电压波动的二次调节。此模块中的可控单元包含储能和微型燃气轮机或仅包含微型
燃气轮机；不可控单元包含附近的负荷与光伏、风电等不可控分布式发电机。由于广义能量
路由器控制模块开断时，微型燃气轮机要最大程度上被包含在被划分的最长之路上，故微
型燃气轮机一般在直流微电网的中间部分，且此模块在直流微电网中一般仅存在一个。

[0013] 各模块所包含的具体单元内容如下表所示。

[0014] 表1各模块包含具体单元内容

[0015]

[0016] 根据此模块结构，按上级电网在直流微电网的作用，将运行方式分为三种，分别为：并网PQ模式、上级电网参与调控模式、孤岛模式。上级电网对直流微电网中的广义能量
路由器发送信息，由其进行模式转换。

[0017] (1)并网PQ模式：在此模式下，上级电网对直流微电网是有需求的，无法参与直流微电网的母线电压调节，因此双向变流器采取PQ控制。由上级电网向直流微电网传输PQ控
制的参考值Pref和Qref，并由直流微电网的双向变流器进行接收，此时的上级电网与不可控
单元部分类似。系统内部需满足公式(1)，

[0018] Pcm＝Pload+pgrid  (1)式中，Pcm为可控单元的输出功率，Pload为不可控单元的输出功率，Pgrid为电网对微电网的输出功率，其值可正可负。

[0019] 因此，当直流微电网系统直流母线电压过高且微型燃气轮机输出功率已达到最低极限值时，储能进行吸能，若此时储能达到SOC达到上限则对不可控单元进行弃风弃光；当
直流微电网系统直流母线电压下降，储能SOC达到下限且微型燃气轮机出力达到上限时，对
不可控单元的负荷进行相应的切除。

[0020] (2)上级电网参与调控模式：此模式下，上级电网参与直流微电网的调节，由上级电网和直流微电网的可控单元共同承担直流母线的调节。基于经济型的原则，直流微电网
内部需满足基本自给自足，当需要上级电网进行调控时，也要尽量减少对上级电网的功率
需求。故此时双向变流器采取下垂控制，其具体的控制过程如公式(2)，

[0021]

[0022] 式中，Udc是直流母线电压值，U*dc是直流母线电压额定值，k为下垂系数，P为输出功率值，P0为输出功率额定值。

[0023] 该模式下，双向变流器采用下垂控制，既满足对直流母线电压波动的快速响应又可以在电压恢复额定时不向上级电网购电，减少购电成本，并且保证在微型燃气轮机输出
功率已达到最低极限值且储能达到SOC达到上限时向上级电网售电。最大程度上的节约购
电成本，且不进行弃风弃光弃负荷。

[0024] (3)孤岛模式：此模式下，双向变流器断开，使上级电网不与直流微电网相连，不参与直流母线电压的调节。直流微电网需要自行平衡不可控单元产生的波动，此时直流微电
网的运行工况与并网PQ模式下的工况类似，双向变流器起到隔离的作用。

[0025] 在以上三种运行模式下，当广义能量路由器检测到某一模块输出功率出现问题时，其将信息发送给微电网及上级电网的控制中心，由其发出此模块的开断信号，使直流微
电网进行结构重构，此时单元内部的控制方法将发生一定变化，其具体内容如下。

[0026] (1)在并网PQ模式下，当广义能量路由器将某一模块开断时，直流微电网结构重构为多个模块或模块组成的小型直流微电网结构。此时，包含模块三的直流微电网模块结构
由于含有具有恒压控制的微型燃气轮机，故此模块结构电压稳定，模块内单元的控制方法
无需任何变化。模块一单独在一个直流模块结构中时，由于此时的结构中不含有可控单元
故此时需要直流微电网向上级电网发送信号，改变Pref和Qref，使之与本模块中的不可控单
元进行匹配，以保证此模块结构内的母线电压稳定。当模块二单独存在或与模块一同时存
在于一个直流微电网模块结构时，为了满足自身不可控单元以及模块一的需求，需要将模
块二中可控单元的储能控制方式状变为下垂控制的二次控制以满足模块内直流母线的电
压稳定，下垂二次调节如公式(3)，

[0027]

[0028] 式中，Udc是直流母线电压值，U*’dc是二次直流母线电压额定值，k为下垂系数，P为*’
输出功率值，P0为输出功率额定值，其中U dc的计算公式如(4)，

[0029]

[0030] (2)在上级电网参与调控模式下，当广义能量路由器将某一模块开断时，直流微电网结构重构为多个模块或模块组成的小型直流微电网结构。此时含有模块一、模块二中任
意一个的模块结构，由于均是下垂控制，故直接将模块内可控单元的储能或双向变流器的
控制方式变为二次下垂控制。当模块一与模块二同时存在于同一个直流微电网模块结构中
时，仅储能的下垂控制转变为二次下垂控制，以满足经济性原则。含有模块三的直流微电网
模块结构内部控制方法与上述一致。

[0031] (3)在孤岛模式下，当广义能量路由器将某一模块开断时，此时结构中不存在模块一。模块二单独存在于模块化结构中，其储能的下垂控制变为二次下垂以保证直流母线电
压稳定。含有模块三的直流微电网模块结构内部控制方法与上述两种均一致。

[0032] 本发明的有益效果为：

[0033] (1)直流微电网中融入广义能量路由器，有效隔绝模块内故障且保证故障不会传递到系统的任何部分，减少直流微电网中断路器个数，增强稳定性、减少成本。此时直流微
电网进行结构重构，内部单元的控制方式进行变化，保证直流微电网每一个部分母线电压
均处于稳定状态。

[0034] (2)结构的控制目标简单——直流母线电压稳定在额定值值附近。依据地理位置及在直流微电网中的功能划分而成的模块每一个均具有特定的结构及功能，有利于模块内
部单元控制方式的选择。

[0035] (3)直流微电网各组成部分按其地理位置以及对直流微电网平衡的出力不同分成各个不同的单元，不同模块对直流微电网的平衡及稳定作用不同正是因为其内组成的单元
不同。模块化的结构避免了每次建立直流微电网都需要进行特定的设计，可依据需求选择
相应的模块组成直流微电网，这样就将设计微电网转变成组装微电网，便于构建微电网和
后续的扩建。

[0036] (4)正常工况下，储能部分的控制方式为下垂控制；当广义能量路由器将某一模块开断时，下垂控制需依据需求变为二次下垂控制以保证此模块结构内的直流母线电压稳
定。上级电网的双向变流器依据运行模式的不同选择PQ控制、下垂控制或隔离断开。其双向
变流器在并网情况下某一模块开断时，需要保证对模块结构的不可控单元有足够的响应，
改变PQ控制的相应数值或转为二次下垂控制保证母线稳定。微型燃气轮机由于要向直流微
电网提供足够的功率支撑以稳定母线电压故控制方式需要一直为恒压控制，无需因为模式
改变或断路器开断而改变。上述控制方式能够最大限度的保证储能高效灵活快捷运行并且
储能与大电网的出力最小，保证电池的寿命与减少向大电网购电的成本。

附图说明

[0037] 图1是含广义能量路由器的模块化直流微电网结构图；

[0038] 图2是按单元展开的直流微电网结构图；

[0039] 图3是不同运行模式下模块信息交互图；

[0040] 图4是广义能量路由器运行控制框图。

具体实施方式

[0041] 结合附图对直流微电网的模块划分、模块内部单元的组成及系统的运行控制方法进行详细描述，如下：

[0042] 模块化的直流微电网是将直流微电网的各个组成部分按自身功能进行单元划分，分为可控单元、不可控单元、上级电网单元，再将各个单元按地理位置和包含组成部分进行
模块化分，分为模块一、模块二、模块三，将以上各个模块通过广义能量路由器连接于同一
条直流母线上。广义能量路由器是由各个模块的变流器共母线及安装于母线上用于隔离故
障、模块离网的开关形成，对微电网的能量、运行模式及故障进行管理与检测，其信息交互
功能可以对运行方式及故障时的信息传递到各个变流器，以便于故障时的结构重构，其具
体的含断路器的模块直流微电网结构如图1所示。

[0043] 图中，模块化结构是由上级电网单元和不可控单元组成的模块一、可控单元A和不可控单元组成的模块二、可控单元B和不可控单元组成的模块三以及由线路①、线路②、断
路器a、断路器b、断路器c、断路器d组成的广义能量路由器。其模块的种类、数量及连接位置
按所需直流微电网的实际需求而定。

[0044] 将各模块内部所包含的单元内容具体展开，得到图2所示的结构图。具体描述如下，

[0045] 模块一是由上级电网模块9和不可控单元组成。上级电网模块9是由上级电网5经过交流传输线6连接至变压器7进行高压向低压的变换，变换后经由交流传输线6连接至双
向变流器8，再由双向变流器8连接至直流母线①组成。其中，双向变流器是直流微电网与上
级电网相连的媒介，其接收上级电网信号确定直流微电网的运行模式：PQ模式、下垂模式，
实现上级电网与直流微电网的交互，并且起到隔离作用使直流微电网孤岛运行。不可控单
元是由负荷1和不可控分布式电机2组成。其中，负荷1为附近的所有负荷，不可控分布式电
机2包含光伏、风电等，其控制方式为MPPT模式。在直流微电网中仅包含一个模块一。

[0046] 模块二是由可控单元A和不可控单元组成。可控单元A是由可控分布式电机4组成，可包含多个合集。直流微电网中，由于存在大量随机波动的不可控单元，故对不可控单元进
行就地平衡。出于经济性考虑，就地平衡的可控模块内不可能全部包含微型燃气轮机，应选
择储能实时平衡波动，削峰填谷，故此可控单元A中的可控分布式电机4为储能或多个储能，
其控制方式选择下垂控制，以保证最大程度上利用储能的同时减少储能的充放电频率。在
其独立运行时为了保证母线电压的稳定，需设定下垂的二次控制。在直流微电网中此模块
可存在一个或多个，是出现频率最高的模块。

[0047] 模块三是由可控单元B和不可控单元组成。可控单元B是由可控分布式电机3组成。直流微电网中含储能的可控模块快速实现波动的实时平衡，但储能的充放电次数对电池的
寿命有很大的影响，出于经济性考虑应用含微型燃气轮机的可控模块平衡电压波动的二次
调节。故可控分布式电机3为微型燃气轮机，为了保证直流母线电压的稳定，所以其控制方
式为恒压控制。由于广义能量路由器控制模块开断时，而微型燃气轮机要最大程度上被包
含在被断路器划分的最长之路上，故微型燃气轮机一般在直流微电网的中间部分，且此模
块在直流微电网中一般仅存在一个。

[0048] 广义能量路由器是由模块一、模块二、模块三中的变流器和断路器a、断路器b、断路器c组成，其具体与中央控制器间的信息交互如图3所示。其控制实现直流微电网和上级
电网之间能量灵活、可调、双向流动，完成直流微电网内部能量管理，实时地采集数据发送
给直流微电网及上级电网的控制中心，辅助完成运行模式的切换和模块故障时直流微电网
结构重构。

[0049] 模块化直流微电网的运行方式可分为三种：并网PQ模式、上级电网参与调控模式、孤岛模式。在不同的运行模式下，广义能量路由器在检测到模块故障进而进行断路器开断，
直流微电网结构重构时，模块内部各单元内的元件控制方式也可能会随之改变。广义能量
路由器与运行模式切换间关系的控制框图如图4所示，其具体内容如下。

[0050] (1)并网PQ模式：上级电网对直流微电网输出功率进行控制时，其中央控制器向直流微电网中央控制器发出指令信号，微电网中央控制器对广义能量路由器中的双向变流器
发出信号进行控制，使其控制方式为PQ控制。此时，模块一中变流器为PQ控制、模块二中变
流器为恒压控制，模块三中变流器为下垂控制。当广义能量路由器检测到直流微电网中存
在故障模块，及模块输出功率低于下限时，其将信息传递给到电网控制中心，由其发出指令
切除故障模块。由于各模块均连接在同一条直流母线上，故此时直流微电网结构进行重构。
若模块一故障，其内部的PQ控制需对Pref和Qref值进行修改以满足母线电网在稳定范围内，
模块二、模块三相连，无需对控制方法进行改变亦可满足母线电压稳定。若模块二故障，其
*
内部控制方式需改为二次下垂控制即改变Udc值，满足直流母线电压稳定，模块一、模块三
相连，无需对控制方法进行改变亦可满足母线电压稳定。若模块三故障，模块一其内部的PQ
控制需对Pref和Qref值进行修改以满足母线电网在稳定范围内，模块三内控制方式需改为二
次下垂控制，即可满足母线电压稳定。

[0051] (2)上级电网参与调控模式：上级电网参与对直流微电网母线电压控制时，其中央控制器向直流微电网中央控制器发出指令信号，微电网中央控制器对广义能量路由器中的
双向变流器发出信号进行控制，使其控制方式为下垂控制。此时，模块一中变流器为下垂控
制、模块二中变流器为恒压控制，模块三中变流器为下垂控制。若模块一故障，其内部控制
*
方式需改为二次下垂控制即改变Udc值，满足直流母线电压稳定，模块二、模块三相连，无需
对控制方法进行改变亦可满足母线电压稳定。若模块二故障，其内部控制方式需改为二次
*
下垂控制即改变Udc值，满足直流母线电压稳定，模块一、模块三相连，无需对控制方法进行
改变亦可满足母线电压稳定。若模块三故障，模块一及模块三内控制方式均需改为二次下
垂控制，以可满足母线电压稳定。

[0052] (3)孤岛模式：上级电网不参与直流微电网任何调控时，其中央控制器向直流微电网中央控制器发出指令信号，微电网中央控制器对广义能量路由器中的双向变流器发出闭
锁信号。此时，模块一中负荷由其他模块平衡消纳、模块二中变流器为恒压控制，模块三中
*
变流器为下垂控制。若模块二故障，其内部控制方式需改为二次下垂控制即改变U dc值，满
足直流母线电压稳定，模块三无需对控制方法进行改变亦可满足母线电压稳定。若模块三
*
故障，模块二内部控制方式需改为二次下垂控制即改变Udc值，满足直流母线电压稳定。

[0053] 以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还
可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。