[发明专利]一种分散式交直流混合系统储能SOC控制方法

摘要

本发明涉及一种分散式交直流混合系统储能SOC控制方法，属于电力电子领域中的变流器控制技术。本发明应用于交直流混合系统的直流储能变流器、交流储能三相变流器以及双向潮流控制器，适合交直流子网中均存在储能电池的孤岛微电网拓扑采用。该方法利用交流侧母线频率信号和直流侧母线电压信号分别携带交流侧储能和直流侧储能的SOC信息，通过协调控制算法实现两侧储能的SOC管理，有效避免了由于单侧储能的过充过放导致交直流混合微电网系统崩溃的情况。同时，本方法可利用本地信息实现潮流控制器的控制，不需要通信线缆，有效节约了通信成本。

主权项

1.一种分散式交直流混合系统储能SOC控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)利用交流侧储能的电池管理系统BMS估计交流侧储能的剩余电量SOCac，利用直流侧储能的电池管理系统BMS估计直流侧储能的剩余电量SOCdc；(2)利用SOC‑f下垂算法得到交流侧储能输出频率参考fref，并通过dq0/abc变换得到储能交流三相变流器PWM控制信号；利用所述PWM控制信号控制变流器输出频率，实现交流母线频率f对频率参考fref的跟踪；所述交流侧储能输出频率参考fref通过公式(1)得到：fref＝m(SOCac‑SOCac.h)+frated    (1)其中，m为SOC‑f下垂系数，SOCac,h为交流侧储能电池最佳状态下的SOC，frated为交流母线额定频率，frated＝50Hz。(3)利用SOC‑V下垂算法得到直流侧储能输出电压参考Vdc,ref，并通过PI控制器得到储能直流变流器的PWM控制信号；利用所述PWM控制信号控制变流器输出电压，实现直流母线电压Vdc对电压参考Vdc,ref的跟踪；所述直流侧储能输出电压参考Vdc,ref通过公式(2)得到：Vdc,ref＝n(SOCdc‑SOCdc,h)+Vdc,rated    (2)其中，n为SOC‑V下垂系数，SOCdc,h为直流侧储能电池最佳状态下的SOC，Vdc,rated为直流母线额定电压。(4)双向潮流控制器采样交流母线频率f以及直流母线电压Vdc，利用协调控制算法计算得到双向潮流控制器输出功率参考Pref；其中，Kp为PI控制器的比例系数，Ki为PI控制器的积分系数。s为拉普拉斯变换后的复变量。(5)利用步骤4获得的输出功率参考Pref，采用PI控制器获得双向潮流控制器的电流环d轴电流参考id,ref，并通过dq0/abc变换得到双向潮流控制器PWM控制信号，利用PWM控制信号对输出电流进行控制，实现变流器输出电流对电流参考的跟踪，从而最终实现直流侧储能SOCdc和交流侧储能SOCac同步变化。