[发明专利]一种基于蓄电池荷电状态改进下垂系数的微电网系统

说明书

本发明涉及一种基于蓄电池荷电状态改进下垂系数的微电网系统，包括分布式电源组件、直流母线、直流负载组件和储能组件，所述的分布式电源组件、直流负载、储能组件分别与直流母线连接，所述的分布式直流组件通过直流母线向直流负载、储能组件供能，所述的储能组件包括多个蓄电池组和多个双向DC/DC变换器，所述的蓄电池组通过双向DC/DC变换器与母线连接，根据各蓄电池组的SOC值的变化改变蓄电池下垂系数的大小，调节所述各蓄电池组的输入、输出电流大小。与现有技术相比，本发明具有减少蓄电池过充过放情况的发生、增加蓄电池寿命等优点。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其是涉及一种基于蓄电池荷电状态改进下垂系数的微电网系统。

背景技术

对于直流微电网，需保证各个单元的电压稳定、系统功率平衡。一般情况下，直流微电网有并网和孤岛运行两种运行模式，控制包括上层的系统控制和底层的设备控制组成。系统控制的主要目标是实现直流微电网内各微源和负载的统一控制，提高运行的稳定性和可靠性及效率。设备控制是对直流微电网系统内的各个单元进行管理以保证直流母线电压稳定和功率合理分配为目的，一般对各单元的变换器进行控制，不同的变换器有不同的控制策略。现有技术对于微网系统而言，始终不能较好地缩小母线电压偏离值的范围。大都是以改善下垂参数设置方法为基础，虽在一定程度上提高了系统的负载调整率和系统的稳定性，但仍存在一定的局限性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于蓄电池荷电状态改进下垂系数的微电网系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于蓄电池荷电状态改进下垂系数的微电网系统，包括分布式电源组件、直流母线、直流负载组件和储能组件，所述的分布式电源组件、直流负载、储能组件分别与直流母线连接，所述的分布式直流组件通过直流母线向直流负载、储能组件供能，

所述的储能组件包括多个蓄电池组和多个双向DC/DC变换器，所述的蓄电池组通过双向DC/DC变换器与母线连接，根据各蓄电池组的SOC值的变化改变蓄电池下垂系数的大小，调节所述各蓄电池组的输入、输出电流大小。

优选地，所述根据各蓄电池组的SOC值的变化改变蓄电池下垂系数的大小的具体步骤包括：流过各蓄电池组的电流需根据其SOC加权调节其下垂系数，在充电过程中，SOC较高的蓄电池组吸收较少能量，SOC较低的蓄电池组吸收较多能量，在放电过程中，SOC较高的蓄电池组释放较多能量，SOC较低的蓄电池组释放较少能量。

优选地，所述根据SOC改变下垂系数调节蓄电池组的输入、输出电流大小的公式为：

其中，I_dc为蓄电池组输出电流，U_dcref为变换器空载时的电压，即给定的直流母线电压，R_L为负载电阻，R^*为蓄电池的等效下垂系数，ΔSOC为蓄电池的SOC变化量，μ为无量纲的SOC收敛因子，n为幂指数，一般取≥1的整数。

优选地，调节所述各蓄电池的输入、输出电流大小后，对蓄电池组的电压进行二次补偿，降低电压的波动范围。

优选地，所述的分布式电源组件包括交流电网、AC/DC变换器，所述的交流电网通过AC/DC变换器与直流母线连接。

优选地，分布式电源组件包括光伏电池组、单向DC/DC变换器，所述的光伏电池组通过单向DC/DC变换器与直流母线连接。

优选地，所述的储能组件还包括超级电容，所述的超级电容通过双向DC/DC变换器与直流母线连接。

优选地，所述的储能组件包括两个及两个以上的蓄电池组。

优选地，所述的储能组件包括三个蓄电池组。