基于蓄電池與超級電容器的直流微網(wǎng)混合儲能研究.pdf

1、近年來，太陽能等分布式發(fā)電(Distributed Generation，DG)技術(shù)受到越來越多的關(guān)注，由DG等組成的直流微電網(wǎng)成為當(dāng)前的研究熱點。DG輸出功率及負荷消耗功率的隨機性，使孤立直流微電網(wǎng)存在天然的弱慣性?；旌蟽δ茏鳛橐环N可調(diào)度資源應(yīng)用于直流微電網(wǎng)系統(tǒng)，能夠充分發(fā)揮超級電容功率密度大與蓄電池能量密度高的特點，配以相應(yīng)的控制策略，可有效延長系統(tǒng)的壽命周期。
　　本文依托北京市科技計劃項目“光伏并網(wǎng)用統(tǒng)一功率控制裝備及直流

2、微網(wǎng)技術(shù)研究與示范應(yīng)用(D131104002013003)”和中央高校研究生創(chuàng)新資助項目“基于混合儲能及SiC器件的雙向多端口變流器研究(E15JB00140)”，對基于蓄電池和超級電容器的混合儲能系統(tǒng)(Hybrid Energy Storage System，HESS)進行了理論研究、仿真分析和物理實驗驗證，主要工作包括以下幾個方面:
　　首先，介紹了直流微電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)由DG、超級電容器模組、蓄電池模組、多端口DC/D

3、C變換器(Multi-port DC/DC Converters，MPC)及負荷等組成。文中，對其總體結(jié)構(gòu)及工作原理作了詳細分析，并研究了各部分的控制方法。
　　其次，針對單個DC/DC端口的啟動投入，會對整個混合儲能系統(tǒng)產(chǎn)生較大暫態(tài)擾動的問題，提出了該混合儲能系統(tǒng)的軟啟動控制策略。文中，通過電路等效和公式推導(dǎo)，對松弛端口軟啟動電阻的優(yōu)化選擇和功率端口軟啟動初始占空比的設(shè)定進行了詳細分析。
　　然后，針對脈動負荷功率突變對直

4、流母線電壓及蓄電池組正常運行造成劇烈沖擊的問題，提出了一種基于移動平均濾波算法的自適應(yīng)能量控制策略(AdaptiveEnergy Control Strategy，AECS)。通過移動平均濾波算法將脈動負荷功率進行濾波，由蓄電池組承擔(dān)平緩的功率變化，而由超級電容器補償瞬時的功率突變，從而優(yōu)化蓄電池充放電過程，延長其使用壽命;引入超級電容端電壓的變增益自適應(yīng)控制，將其端電壓穩(wěn)定在參考值附近;并對蓄電池組端口采用能量流均衡控制，使各蓄電池組