直流母線接入的分布式混合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制研究.pdf

1、世界范圍內(nèi)的能源短缺與環(huán)境污染問(wèn)題推動(dòng)了以風(fēng)能、太陽(yáng)能為代表的可再生能源發(fā)電和微電網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，然而可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性和間歇性會(huì)嚴(yán)重影響微電網(wǎng)電能質(zhì)量和穩(wěn)定性。本課題在綜合波動(dòng)特性和儲(chǔ)能特性的基礎(chǔ)上，在直流微電網(wǎng)中加入了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)以平抑可再生能源出力波動(dòng)，維持微電網(wǎng)穩(wěn)定。圍繞直流微電網(wǎng)內(nèi)的分布式混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，本文主要研究了儲(chǔ)能接口雙向DC/DC變流器拓?fù)浼翱刂坪头植际交旌蟽?chǔ)能系統(tǒng)的功率控制策略。
　　鑒于直流微電網(wǎng)內(nèi)風(fēng)力

2、發(fā)電系統(tǒng)高壓大容量的特點(diǎn)，本文采用交錯(cuò)三電平雙向DC/DC變換器作為儲(chǔ)能接口連接儲(chǔ)能裝置和直流母線。詳細(xì)分析了變換器在不同工作模式下的工作過(guò)程、飛跨電容的穩(wěn)壓控制原理及兩橋臂交錯(cuò)的工作原理，利用狀態(tài)空間平均法建立了變換器的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了變換器的閉環(huán)設(shè)計(jì)。
　　設(shè)計(jì)并分析了分布式混合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制策略。該策略采用一階濾波器法提取出母線波動(dòng)功率高頻分量，將其作為超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的功率參考，低頻分量由分布式蓄電池模塊進(jìn)行補(bǔ)

3、償。為了實(shí)現(xiàn)母線波動(dòng)功率低頻分量在分布式蓄電池單元間的合理分配，本文提出了基于蓄電池荷電狀態(tài)(state of charge，SOC)的下垂控制策略，稱為改進(jìn)SOC下垂控制策略。通過(guò)建立下垂系數(shù)與儲(chǔ)能單元(energy storage unit， ESU)SOC間的函數(shù)關(guān)系，使得各儲(chǔ)能單元依據(jù)其自身SOC值進(jìn)行合理出力，利用下垂系數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整實(shí)現(xiàn)負(fù)荷功率在并聯(lián)儲(chǔ)能模塊間的動(dòng)態(tài)分配，最終達(dá)到儲(chǔ)能均衡；電流分配控制能夠克服線路阻抗對(duì)負(fù)荷功