电压分层控制的直流微电网及储能扩容单元功率协调控制研究

储能单元的配合可有效抑制直流微电网中分布式电源运行的随机性和波动性,但当前通过直流母线电压信号进行分层控制时,仍存在储能单元不协调及孤岛系统容量不足的问题。针对这一情况,提出一种通过电压分层控制实现直流微电网及储能扩容单元功率协调控制的方法,探讨了直流微电网构成及运行机制,对电压分层控制下的功率协调控制加以分析,并提出基于SOC分级的直流微电网协调控制策略。

基于电压分层控制的直流微电网及其储能扩容单元功率协调控制策略

由于直流微电网中的分布式发电具有随机性和波动性等特点,储能单元的配合可较好地解决这一问题。但是,现有基于直流母线电压信号的分层控制未充分考虑多储能单元的协调以及孤岛系统容量不足的情况。因此,该文提出一种基于电压分层控制的直流微电网及其储能扩容单元功率协调控制策略。为实现电压分层下多储能单元的分散协调控制,该文首先揭示已有微电网系统不同运行模式所对应的负载功率边界。然后,提出基于多储能单元荷电状态(SOC)的改进模糊控制和下垂控制,以实现多储能单元充放电功率自适应分配。针对孤岛系统容量不足的情况,在储能扩容单元容量计算的基础上,提出一种基于过/欠电压控制器的储能扩容单元功率协调控制策略,并分析其对已有系统功率边界的影响,以保证直流微电网安全可靠运行。最后,通过仿真和实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。