[01123826]一种微电网混合储能系统控制方法

为了保证微电网运行的稳定性,保持实时功率供电平衡,需对混合储能系统加以合理的控制。系统中储能单元（蓄电池和超级电容器）均通过buck/boost功率变换器与直流母线相连,实现功率的双向流动。 目前,国内外对微电网储能系统的控制策略展开了研究。陈益哲提出了基于短期负荷预测的微电网储能系统主动控制策略,在考虑蓄电池容量、充放电次数限制的情况下,根据负荷预测的结果,主动的控制蓄电池的充放电,优化蓄电池的充放电曲线。张国驹等采用超级电容器作为微电网的储能单元,建立了互补PWM控制的小信号等效模型,应用双闭环控制和功率前馈环节实现了直流母线电压的稳定。但是单一的储能单元往往不能很好的兼顾微电网对于能量和功率的要求。Dougal R A等提出了蓄电池-超级电容器混合储能的概念,并从理论上证明了混合储能系统在性能上的优越性。戴咏喜等针对脉冲型负载,设计了一种有源式混和储能连接方式,优化了蓄电池的放电状态。王虹富等采用蓄电池-超级电容器混和储能系统,蓄电池和超级电容器根据各自特性分别平抑低频和高频的功率波动,平滑了并网的风光有功功率,提高了并网的电能质量。现有对混合储能的研究,主要集中于平抑并网功率的控制策略,而对独立运行微电网的电量实时平衡和电压稳定的研究较少。 本发明是针对独立运行微电网的电量实时平衡、电压稳定的问题,提出了一种微电网混合储能系统控制方法,基于互补PWM小信号模型,分别给蓄电池和超级电容器设计了控制电路,蓄电池采用单电流环很好的平抑了功率的低频波动,超级电容器采用带前馈的双环控制,平抑功率的高频波动,并有效的维持了直流母线电压的稳定。 本发明的技术方案为：一种微电网混合储能系统控制方法,对微电网混合储能系统中的buck/boost功率变化器,选取电感电流iL和电容电压uc为状态变量,储能单元电压ui和负载电流iLoad为输入变量,建立了基于PWM互补控制的buck/boost 功率变换器的小信号模型,并分别设计了蓄电池和超级电容器的控制电路,采用单电流环控制蓄电池的充放电,平抑综合负荷中的低频分量;超级电容器平抑综合负荷功率与蓄电池功率的差额,在电压-电流双闭环控制中增加了功率前馈,抑制了直流母线电压的波动。