直流母線接入的分布式混合儲能系統(tǒng)功率控制研究.pdf

1、世界范圍內的能源短缺與環(huán)境污染問題推動了以風能、太陽能為代表的可再生能源發(fā)電和微電網技術的快速發(fā)展，然而可再生能源發(fā)電的波動性和間歇性會嚴重影響微電網電能質量和穩(wěn)定性。本課題在綜合波動特性和儲能特性的基礎上，在直流微電網中加入了混合儲能系統(tǒng)以平抑可再生能源出力波動，維持微電網穩(wěn)定。圍繞直流微電網內的分布式混合儲能系統(tǒng)，本文主要研究了儲能接口雙向DC/DC變流器拓撲及控制和分布式混合儲能系統(tǒng)的功率控制策略。
　　鑒于直流微電網內風力

2、發(fā)電系統(tǒng)高壓大容量的特點，本文采用交錯三電平雙向DC/DC變換器作為儲能接口連接儲能裝置和直流母線。詳細分析了變換器在不同工作模式下的工作過程、飛跨電容的穩(wěn)壓控制原理及兩橋臂交錯的工作原理，利用狀態(tài)空間平均法建立了變換器的數學模型，在此基礎上進行了變換器的閉環(huán)設計。
　　設計并分析了分布式混合儲能系統(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功率高頻分量，將其作為超級電容儲能模塊的功率參考，低頻分量由分布式蓄電池模塊進行補

3、償。為了實現母線波動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SOC下垂控制策略。通過建立下垂系數與儲能單元(energy storage unit， ESU)SOC間的函數關系，使得各儲能單元依據其自身SOC值進行合理出力，利用下垂系數的自適應調整實現負荷功率在并聯儲能模塊間的動態(tài)分配，最終達到儲能均衡；電流分配控制能夠克服線路阻抗對負荷功