基于储能优化及荷电状态均衡的直流微电网控制研究_中国煤炭行业知识服务平台

基于储能优化及荷电状态均衡的直流微电网控制研究

作者

彭冬宇马晓磊郝雨辰
单位

国家电投集团山东能源发展有限公司国网新疆电力有限公司国网江苏省电力有限公司调控中心
摘要

为了实现直流微电网中储能设备的优化控制以及荷电状态均衡控制,提出了一种基于储能优化及荷电状态均衡的直流微电网控制策略。分析了直流微电网结构和储能模型,利用模拟电机特性结合电压电流双闭环PI控制方法优化储能设备控制,通过模拟电机特性结合下垂系数控制法达到荷电状态均衡控制,并搭建Simulink仿真模型进行验证。由仿真结果可知:在风力输出功率和光伏输出功率波动时,在模拟直流电机特性的储能装置控制优化策略下,蓄电池能够有效抑制母线电压波动,维持系统各部分功率平衡;在蓄电池充电、放电及充放电过程中,在模拟电机特性与下垂系数控制下,让荷电状态高的蓄电池输出较多功率,而荷电状态低的蓄电池则吸收较多功率,最终实现并联蓄电池荷电状态的平衡。研究结果表明,该方法能有效抑制母线电压跌落,增强直流母线的稳定性。
关键词

直流微电网储能优化蓄电池储能荷电状态平衡
基金项目(Foundation)

国家重点研发计划（2017YFB0403402）；
文章目录

1 微电网及储能装置基本模型
1.1 直流微电网结构
1.2 储能原理及其模型
2 储能装置控制优化策略
2.1 模拟直流电机特性控制原理
2.2 模拟直流电机特性控制模型
2.3 蓄电池接口的三环控制模型
3 荷电状态均衡控制策略
3.1 蓄电池并联运行控制
3.2 蓄电池荷电功率平衡策略
4 仿真模型搭建
4.1 储能优化控制仿真模型
4.2 荷电状态均衡控制仿真模型
5 仿真结果与分析
5.1 储能优化控制仿真结果
(1)光伏输出功率波动。
(2)风机输出功率波动。
(3)不同控制策略对比效果。
5.2 蓄电池荷电状态平衡控制仿真结果
(1)蓄电池充电过程仿真结果。
(2)蓄电池放电过程仿真结果。
(3)蓄电池充放电过程仿真结果。
6 结论
引用格式

彭冬宇,马晓磊,郝雨辰.基于储能优化及荷电状态均衡的直流微电网控制研究[J].能源与环保,2021,43(08):200-209.