[发明专利]混合储能直流微网分层控制方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种电网控制方法，特别的，涉及一种混合储能直流微网分层控制方法。

背景技术

为缓解能源供应紧张形势，减少温室气体排放，以光伏、风力发电为代表的分布式发电(DistributedGeneration,DG)方式逐渐受到重视。但分布式电源本身存在的间歇性和不稳定性等问题，为实现在中低压范围内对DG进行灵活高效利用，将分布式电源、负荷、储能装置以及控制系统进行结合并通过可控接口与大电网进行连接的微网系统应运而生。

直流微网运行控制的主要目标为维持微网系统功率平衡，稳定直流母线电压。直流微网中常用的控制方法有主从控制方法、外特性下垂控制方法、以及多代理系统控制方法等。

主从控制方法中，采用一个换流器控制电压，起到功率平衡的作用，其他换流器按需要输出定功率。主从换流器间往往需要通信。

下垂控制法基于电力电子技术的“即插即用”与“对等”控制方法，通过微电源的下垂特性进行控制，使负载在各个微电源之间实现按比例动态分配。

多代理控制是把集中系统转化成几个较小的简单地实体处理的分布式系统，将控制权分散到微电网各元件，根据微电网的调度自行改变运行状态的分布式协调控制方式。

主从控制方法，过分依赖主换流器的稳定运行，一旦主换流器故障，反应机制较为复杂；电压下垂控制方法，在电网功率发生波动时，网络自动调节的过程中，会存在电压波动问题，即网络电压与额定电压之间存在偏差；多代理控制方法，多个代理之间的通信，使得通信网络较为复杂。

因此，如何能够用简单快捷的方法实现对于多个微网单元的控制，克服现有技术控制方法的缺陷，成为现有技术亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种混合储能直流微网分层控制方法，能够使得系统具有较高的安全性、稳定性及可靠性。---

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

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。

优选地，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。

优选地，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，SOC_max和SOCmin选取分别为10％和90％。

优选地，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，