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Decentralised non-linear I–V droop control to improve current sharing and voltage restoration in DCNG clusters

机译：分散式非线性I–V下垂控制，以改善DCNG群集中的电流共享和电压恢复

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This study proposes a new decentralised non-linear I-V droop control to achieve current sharing and voltage restoration for paralleled DC nanogrids (DCNGs) in a cluster. The performance of the conventional droop methods in current sharing among parallel converters degrades due to line impedances. The proposed method improves current sharing among the DCNGs with parallel-connected converters by considering the effect of line impedance, which is an important issue in practical applications. By the proposed method, desired current sharing from the light-load to heavy-load condition is achieved. Since only local information (the output voltage and output current of the DCNGs) is used, the proposed method is fully decentralised, and no communication infrastructure is required, which improves the reliability and stability of the overall system. Furthermore, Lyapunov stability theory is applied to investigate the stability of the proposed method. Additionally, the plug-and-play feature is achieved as an important desired functionality in the DCNGs as well as the proposed method provides scalability and modularity for the DCNGs in a cluster. In the end, theoretical analysis and experimental results validate the effectiveness of the proposed control framework for different scenarios.
机译：这项研究提出了一种新的分散式非线性I-V下垂控制，以实现集群中并行DC纳米电网（DCNG）的均流和电压恢复。由于线路阻抗的原因，传统降压方法在并行转换器之间共享电流时的性能会降低。所提出的方法通过考虑线阻抗的影响来改善具有并联连接的转换器的DCNG之间的电流共享，这在实际应用中是重要的问题。通过提出的方法，实现了从轻负载到重负载条件的期望电流共享。由于仅使用本地信息（DCNG的输出电压和输出电流），因此所提出的方法是完全分散的，并且不需要通信基础结构，从而提高了整个系统的可靠性和稳定性。此外，使用Lyapunov稳定性理论来研究所提出方法的稳定性。另外，即插即用功能是作为DCNG中重要的所需功能而实现的，并且所提出的方法为群集中的DCNG提供了可伸缩性和模块化。最后，理论分析和实验结果验证了所提出的控制框架在不同情况下的有效性。

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  • 来源
    《Power Electronics, IET》 |2020年第2期|248-255|共8页
  • 作者

  • 作者单位

    Shahed Univ Fac Engn Tehran Iran;

    Aarhus Univ Dept Engn DK-8200 Aarhus Denmark;

    Aalborg Univ Dept Energy Technol Aalborg Denmark;

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