[發(fā)明專(zhuān)利]一種自治直流微電網(wǎng)的分布式儲(chǔ)能SOC雙象限下垂控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510837311.8
• 申請(qǐng)日: 2015-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105514965A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卞海紅;趙艷;馮凱輝;孫文文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院;中國(guó)電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): H02J1/10
• 分類(lèi)號(hào): H02J1/10;H02J1/14
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自治直流微電網(wǎng)的分布式儲(chǔ)能SOC雙象 限下垂控制方法。

背景技術(shù)

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，可再生能源和微電網(wǎng)已經(jīng)得到越來(lái)越多的關(guān)注，由于微電 網(wǎng)中大量負(fù)荷和電源都通過(guò)直流耦合，所以直接通過(guò)DC/DC變換器連接各部分將會(huì)減少很 多問(wèn)題，如網(wǎng)絡(luò)諧波和無(wú)功問(wèn)題。因此對(duì)比交流微電網(wǎng)，直流微電網(wǎng)運(yùn)行起來(lái)將會(huì)更加高 效。

此外盡管可再生能源發(fā)電系統(tǒng)有較多優(yōu)點(diǎn)，但是其輸出功率具有隨機(jī)性和間歇性 的特點(diǎn)。為了解決該問(wèn)題，儲(chǔ)能系統(tǒng)的引入顯得尤為重要。同時(shí)為了提高儲(chǔ)能單元的利用效 率和延長(zhǎng)其使用壽命，在運(yùn)行中儲(chǔ)能單元的SOC需要滿足以下兩各目標(biāo)：1、單個(gè)儲(chǔ)能單元的 SOC值應(yīng)該盡可能平衡；2、不同儲(chǔ)能單元的SOC應(yīng)盡可能平衡。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種自治直流微電網(wǎng)的分布式儲(chǔ)能SOC雙 象限下垂控制方法，提高了儲(chǔ)能單元的利用效率、延長(zhǎng)其使用壽命，運(yùn)行更高效。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種自治直流微電網(wǎng)的分布式儲(chǔ)能SOC雙 象限下垂控制方法，包括：

設(shè)計(jì)自治直流微電網(wǎng)中分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)則；

根據(jù)所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)則確定平衡多個(gè)儲(chǔ)能單元SOC值的雙象限下垂控制原 則；

根據(jù)所述雙象限下垂控制原則得到直流微電網(wǎng)中儲(chǔ)能下垂控制表達(dá)式；

根據(jù)所述直流微電網(wǎng)中儲(chǔ)能下垂控制表達(dá)式，建立充電模式和放電模式下的控制 模型；

根據(jù)所述控制模型確定儲(chǔ)能單元SOC及充放電功率的平衡速率的控制參數(shù)，根據(jù) 評(píng)估指標(biāo)判斷控制參數(shù)取值是否合理。

其中，所述分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)則為：

分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能單元充電運(yùn)行時(shí)，下垂因子設(shè)為SOCⁿ的倍數(shù)，當(dāng)SOC值達(dá)到 上限值時(shí)，該儲(chǔ)能單元切換至放電等待狀態(tài)，等待下一個(gè)放電過(guò)程的到來(lái)；儲(chǔ)能單元放電運(yùn) 行時(shí)，下垂因子設(shè)為SOCⁿ倒數(shù)的倍數(shù)，當(dāng)SOC值降到下限值時(shí)，該儲(chǔ)能單元切換至充電等待 狀態(tài)，等待下一個(gè)充電過(guò)程的到來(lái)，其中n為指數(shù)。

其中，所述雙象限下垂控制原則具體為：

雙象限包括第一象限和第二象限，第一象限的下垂曲線表示放電過(guò)程，第二象限 的曲線表示充電過(guò)程，在充電模式下，SOC值高于第一閾值的儲(chǔ)能單元充電量小于SOC值低 于第二閾值的儲(chǔ)能單元充電量；在放電模式下，SOC值高于第一閾值的的儲(chǔ)能單元放電量大 于SOC值低于第二閾值的儲(chǔ)能單元放電量。

其中，所述儲(chǔ)能下垂控制表達(dá)式具體為：

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式中，m_i和P_oi分別為直流輸出電壓的參考值、下垂因子和經(jīng)轉(zhuǎn)換器i低通濾波處理后的功率值，表示空載情況下的直流輸出電壓參考值，P_oi正值表示儲(chǔ)能單元放電，負(fù)值表示儲(chǔ)能單元充電。

其中，所述充電模式下的控制模型具體為：