[发明专利]混合储能直流微网分层控制方法

权利要求书

1.一种混合储能直流微网分层控制方法，其中，所述直流微网，包括光伏发电单元、混合储能单元、负荷单元、联网接口单元和直流母线，上述各单元分别和直流母线连接；其中所述光伏发电单元中光伏电池发出直流电，经光伏DC/DC换流器与直流母线5连接；所述混合储能单元中的蓄电池经蓄电池双向DC/DC换流器与直流母线连接，超级电容器经超级电容双向DC/DC换流器与直流母线连接；负荷单元中的直流负荷和交流负荷分别经直流负荷DC/DC换流器和交流负荷DC/AC换流器与直流母线连接，联网接口单元中的交流电网经过交流电网AC/DC换流器与直流母线连接，其中各个换流器能够受控开闭，以维持所述直流微网的正常运行。

2.根据权利要求1所述的混合储能直流微网分层控制方法，其特征在于：

通过采集联网运行模式参数G_flag、直流母线电压U_dc和蓄电池的荷电状态SOC，对直流微网的工作状态进行划分，针对不同的工作状态对所述换流器进行控制。

3.根据权利要求2所述的混合储能直流微网分层控制方法，其特征在于：

对于直流微网联网运行模式参数G_flag，当G_flag为1时，表示微网处于联网运行模式，当G_flag为0时，则微网处于孤岛运行模式；

对于直流母线电压U_dc，设置4个临界值U_H1、U_H2、U_L1和U_L2，将U_dc变化范围进行划分，并作为系统工作状态间进行切换的参考值，U_H1、U_H2分别选取为1.05U_dc0和1.10U_dc0，U_L1、U_L2分别选取为0.95U_dc0和0.90U_dc0，其中U_dc0为直流母线额定电压；

对于蓄电池，采用蓄电池SOC上限值SOCmax和下限值SOCmin作为其充放电截止判断条件：若SOC>SOCmax，不再进行充电操作，若SOC<SOCmin，则停止放电，SOCmax和SOCmin选取分别为10％和90％。

4.根据权利要求2所述的混合储能直流微网分层控制方法，其特征在于：

系统功率达到平衡时，直流母线电压能够保持稳定，并满足：

P_G+P_PV＝P_Load+P_B+P_C，

其中，P_G为交流主网向微网注入功率，P_PV为光伏发电单元输出功率，P_load为负荷的功率，P_B为蓄电池放电功率，P_C为超级电容器放电功率，P_B和P_C均以从直流母线流向储能单元为正。

5.根据权利要求2所述的混合储能直流微网分层控制方法，其特征在于：

采用分层控制的方法，对直流微网进行控制，根据控制任务以及控制对象的不同分为系统控制层和换流器控制层；

系统控制层包括中央控制器，采集联网运行模式参数G_flag、直流母线电压U_dc和蓄电池的荷电状态SOC判断直流微网的当前运行模式，以给出直流微网各个单元控制方式，向换流器控制层发出控制指令，以控制换流器的工作，协调各个单元的工作模式；

换流器控制器，包括各个换流器，所述换流器接收来自中央控制器的控制指令，选择对应的控制方式，产生能够作用于换流器开关的驱动信号，调节换流器的输出功率和电压，完成相应控制功能，被控制的换流器包括光伏DC/DC换流器、蓄电池双向DC/DC换流器、超级电容双向DC/DC换流器和交流电网AC/DC换流器。

6.根据权利要求5所述的混合储能直流微网分层控制方法，其特征在于：

光伏DC/DC换流器控制为：光伏发电单元通过光伏DC/DC换流器接入微网直流母线,光伏发电单元可以工作在最大功率追踪(MPPT)和恒压输出两种模式，并根据系统层控制要求，在两种模式间进行切换。