[发明专利]一种直流微电网储能装置主从控制系统

说明书

本发明公开了一种直流微电网储能装置主从控制系统，包括分布式电源、双向DC/DC变换器、储能装置和控制器系统，本发明对双向DC/DC变换器进行逆推滑模控制，使其根据采集到的母线电压自动进行模式选择：当母线电压过高时，控制其进入Buck充电模式，电流从母线侧流向储能装置侧为蓄电池充电，此时监测蓄电池SOC，当SOC达到SOC_max时，立即停止充电；当母线电压过低时，控制其进入Boost放电模式，电流从储能装置侧流向母线侧，蓄电池放电，监测SOC，当SOC小于SOC_min时，停止放电。以此保持母线电压的稳定以及微电网功率的平衡。

技术领域

本发明涉及一种储能技术，具体是一种直流微电网储能装置主从控制系统。

背景技术

随着经济的不断发展，国内各行各业对电力的需求也在不断增长，国家建设发电厂和输电线路的步伐日益加快。在过去数十年里公共大电网体现出来的优势使得其快速发展，成为电力供应的主要形式。然而随着电网规模的不断扩大，大型电网系统的一些弊端也日益凸显：（1）在传统电力工业的大型电网系统中，一旦某一节点发生故障，就有可能导致大范围的供电故障；（2）大电网系统无法及时响应负载的剧烈变化，当夏季出现用电高峰，用电负载突然激增时，容易出现供电不足的问题；（3）对于偏远山区，电网电力系统建设难度大，成本高，供电效益低下。此外，世界能源的主要来源于不可再生的自然资源，地球上的资源变得越来越紧缺，难以维系人类社会的长期发展。特别是世界范围内近几年接连发生几次大面积停电事故后，大型电网系统的脆弱性充分地暴露出来，突然断电造成的不仅仅是经济损失，还会危及社会的安全和稳定。因此，利用可再生能源进行发电的微电网进入了人们的视野。

微电网是规模较小的分散的独立系统，它将分布式电源、储能装置、负荷联系到一起，直接接在用户侧，可以看作是大电网中的一个可控单元。微电网可连接到大电网，实现并网运行，也可脱离大电网，实现孤岛运行，但都必须满足电能质量要求，保证供电安全和系统稳定。由于分布式电源的稳定性较差，因此，为微电网配置储能装置具有非常广阔的发展空间。

储能装置在微电网并网运行时进行充电储能，在孤网运行时能够释放电能，为微电网提供稳定的电压支持，是微电网运行稳定、保证系统不间断供电的重要保障。微电网的储能装置中电池的数量多、容量大、充放电电流大，对信息采集的实时性和电池均衡要求较高，因此，设计电池管理系统，实时监测电池状态，是储能装置能够放电调整母线电压、维持整个微电网内功率平衡的基础。

由于储能装置和母线之间存在电压差，并且储能装置有充电、放电两种工作模式，所以在储能装置和母线之间加入电力电子接口是电能在储能装置和母线之间双向流动的必要前提。

综上，在微电网中配置储能装置、设计电池管理系统、对储能装置以及母线之间的电力电子接口进行控制，可以有效地监测电池状态，使储能装置在母线电压偏高时充电、母线电压偏低时放电，对于微电网电能充分利用、快速抑制母线电压波动、保证微电网稳定运行具有重要现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直流微电网储能装置主从控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种直流微电网储能装置主从控制系统，包括分布式电源、双向DC/DC变换器、储能装置和控制器系统，分布式电源通过直流母线分别连接负载、双向DC/DC变换器和控制系统，双向DC/DC变换器还连接储能装置，储能装置还连接控制系统，控制系统还连接双向DC/DC变换器。

作为本发明的进一步技术方案：所述储能装置包括主控模块、电源模块、抗干扰模块、SOC估算模块、采集模块、LCD显示模块、通信模块和PC机，主控模块分别连接电源模块、抗干扰模块、SOC估算模块、采集模块、LCD显示模块和通信模块，通信模块还连接PC机。