[发明专利]一种含储能的分布式发电系统的分散式能量管理策略

说明书

本发明公开了一种含储能的分布式发电系统的分散式能量管理策略，包括，步骤1：建立含储能的分布式发电系统；步骤2：设计控制器对含储能的分布式发电系统进行控制；步骤3：对含储能的分布式发电系统设置控制参数，以实现能量的分散式管理。本发明不仅能实现脉动负载功率在分布式电源和储能单元间的动态优化分配，低频的缓变功率由分布式电源提供，高频的脉动功率由储能单元提供；还能实现储能单元荷电状态的保护与恢复，从而提高分布式电源和储能单元的使用寿命，并且在储能单元荷电状态恢复过程中同样能够实现脉动负载功率在分布式电源和储能单元间的动态优化分配。此外，在稳态时还可实现母线电压的自动恢复。

技术领域

本发明涉及微电网技术、分布式发电技术领域，特别涉及一种含储能的分布式发电系统的分散式能量管理策略。

背景技术

为解决能源危机和环境污染问题，以太阳能、风能等清洁能源为主的分布式发电得到了广泛的重视。大力发展分布式发电技术，可改善以煤、石油、天然气为主的传统能源结构，缓解能源危机和环境污染问题，促使我国能源、经济与环境全面协调可持续发展。由于可再生能源通常具有随机性和间歇性，大规模接入电网时会引起电力系统的频率和电压波动，恶化电力系统的电能质量，严重时会引起电网振荡失稳甚至崩溃。为了解决分布式电源与电网的协调问题，提出了微电网技术。

微电网是将一定区域内的分布式电源、负荷以及储能设备组合起来构成的一个微型供电网络，既能与大电网并联运行，又可独立运行，满足负荷的不间断供电需求。目前，大多数的微电网一般采用交流配电结构，然而容易注意到，微电网内的光伏、燃料电池、电池储能元件等微源的输出电能均为直流电；常用电气设备，如个人电脑、手机、LED照明、变频空调和电动汽车等，皆通过相应适配器变成直流电驱动。若将上述发电单元和负荷接入交流微电网，势必会使得相应的DC/DC、DC/AC和AC/DC等电力电子变流器构成多级能量转换结构，降低能量转换效率，造成额外的能量损失。若能将上述电源和负载接入直流微电网，则可省去部分交直流变换装置，从而减少成本、降低损耗。在这一背景下，直流微电网系统的研究和发展得到了工业界和学术界的重视，成为微电网技术发展的一个主要方向。

在直流微电网系统中，直流母线电压是衡量系统内有功功率平衡的唯一标准，系统内不存在类似交流系统中的频率稳定、无功功率等问题。当大量新能源接入直流微电网时，因其具有随机性和间歇性的特点，会导致直流微电网母线电压波动，进而引发功率平衡问题。目前，解决直流电压波动的主要手段是在微电网中引入储能元件，通过对储能元件施加合理控制，可有效地平抑直流母线功率波动，提高系统稳定性、可靠性和供电质量。因此，研究含储能的分布式发电系统的分散式能量优化管理技术具有极为重要的理论意义和实用价值。

目前，国内外已有相关文献研究含储能的分布式发电系统的分散式能量管理控制问题。对现有方法进行分析总结，可大致归为两类：