一种自治直流微电网的分布式储能SOC双象限下垂控制方法技术

本发明专利技术公开了一种自治直流微电网的分布式储能SOC双象限下垂控制方法，包括：设计自治直流微电网中分布式储能系统的运行规则；根据所述储能系统的运行规则确定平衡多个储能单元SOC值的双象限下垂控制原则；根据所述双象限下垂控制原则得到直流微电网中储能下垂控制表达式；根据所述直流微电网中储能下垂控制表达式，建立充电模式和放电模式下的控制模型；根据所述控制模型确定储能单元SOC及充放电功率的平衡速率的控制参数，根据评估指标判断控制参数取值是否合理。本发明专利技术提高了储能单元的利用效率、延长其使用寿命，运行更高效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种自治直流微电网的分布式储能SOC双象限下垂控制方法。
技术介绍
随着电力系统的发展，可再生能源和微电网已经得到越来越多的关注，由于微电网中大量负荷和电源都通过直流耦合，所以直接通过DC/DC变换器连接各部分将会减少很多问题，如网络谐波和无功问题。因此对比交流微电网，直流微电网运行起来将会更加高效。此外尽管可再生能源发电系统有较多优点，但是其输出功率具有随机性和间歇性的特点。为了解决该问题，储能系统的引入显得尤为重要。同时为了提高储能单元的利用效率和延长其使用寿命，在运行中储能单元的SOC需要满足以下两各目标：1、单个储能单元的SOC值应该尽可能平衡；2、不同储能单元的SOC应尽可能平衡。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种自治直流微电网的分布式储能SOC双象限下垂控制方法，提高了储能单元的利用效率、延长其使用寿命，运行更高效。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种自治直流微电网的分布式储能SOC双象限下垂控制方法，包括：设计自治直流微电网中分布式储能系统的运行规则；根据所述储能系统的运行规则确定平衡多个储能单元SOC值的双象限下垂控制原则；根据所述双象限下垂控制原则得到直流微电网中储能下垂控制表达式；根据所述直流微电网中储能下垂控制表达式，建立充电模式和放电模式下的控制模型；根据所述控制模型确定储能单元SOC及充放电功率的平衡速率的控制参数，根据评估指标判断控制参数取值是否合理。其中，所述分布式储能系统的运行规则为：分布式储能系统的储能单元充电运行时，下垂因子设为SOCn的倍数，当SOC值达到上限值时，该储能单元切换至放电等待状态，等待下一个放电过程的到来；储能单元放电运行时，下垂因子设为SOCn倒数的倍数，当SOC值降到下限值时，该储能单元切换至充电等待状态，等待下一个充电过程的到来，其中n为指数。其中，所述双象限下垂控制原则具体为：双象限包括第一象限和第二象限，第一象限的下垂曲线表示放电过程，第二象限的曲线表示充电过程，在充电模式下，SOC值高于第一阈值的储能单元充电量小于SOC值低于第二阈值的储能单元充电量；在放电模式下，SOC值高于第一阈值的的储能单元放电量大于SOC值低于第二阈值的储能单元放电量。其中，所述储能下垂控制表达式具体为：vdci*=vdc*-mi·Poi]]>式中，mi和Poi分别为直流输出电压的参考值、下垂因子和经转换器i低通滤波处理后的功率值，表示空载情况下的直流输出电压参考值，Poi正值表示储能单元放电，负值表示储能单元充电。其中，所述充电模式下的控制模型具体为：在充电模式下，下垂因子设为其中mc为充电模式下SOCi＝100％时的下垂因子，n为SOC的指数，储能系统中各储能单元充电功率由Po1:Po2:...:Pok=1SOC1n:1SOC2n:...:1SOCkn]]>决定；所述放电模式下的控制模型具体为：为在放电模式下，下垂因子设为其中md为放电模式下SOCi＝100％时的下垂因子，n为SOC的指数，储能系统中各储能单元充电功率由Po1:Po2:...:Pok=SOC1n:SOC2n:...:SOCkn]]>决定。其中，所述评估指标具体包括：ϵSOCT=|maxi=1,2,...,k{SOCit=T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自治直流微电网的分布式储能SOC双象限下垂控制方法，其特征在于，包括：设计自治直流微电网中分布式储能系统的运行规则；根据所述储能系统的运行规则确定平衡多个储能单元SOC值的双象限下垂控制原则；根据所述双象限下垂控制原则得到直流微电网中储能下垂控制表达式；根据所述直流微电网中储能下垂控制表达式，建立充电模式和放电模式下的控制模型；根据所述控制模型确定储能单元SOC及充放电功率的平衡速率的控制参数，根据评估指标判断控制参数取值是否合理。

【技术特征摘要】
1.一种自治直流微电网的分布式储能SOC双象限下垂控制方法，其特征在于，包括：
设计自治直流微电网中分布式储能系统的运行规则；
根据所述储能系统的运行规则确定平衡多个储能单元SOC值的双象限下垂控制原则；
根据所述双象限下垂控制原则得到直流微电网中储能下垂控制表达式；
根据所述直流微电网中储能下垂控制表达式，建立充电模式和放电模式下的控制模
型；
根据所述控制模型确定储能单元SOC及充放电功率的平衡速率的控制参数，根据评估
指标判断控制参数取值是否合理。
2.如权利要求1所述的自治直流微电网的分布式储能SOC双象限下垂控制方法，其特征
在于，所述分布式储能系统的运行规则为：
分布式储能系统的储能单元充电运行时，下垂因子设为SOCn的倍数，当SOC值达到上限
值时，该储能单元切换至放电等待状态，等待下一个放电过程的到来；储能单元放电运行
时，下垂因子设为SOCn倒数的倍数，当SOC值降到下限值时，该储能单元切换至充电等待状
态，等待下一个充电过程的到来，其中n为指数。
3.如权利要求1所述的自治直流微电网的分布式储能SOC双象限下垂控制方法，其特征
在于，所述双象限下垂控制原则具体为：
双象限包括第一象限和第二象限，第一象限的下垂曲线表示放电过程，第二象限的曲
线表示充电过程，在充电模式下，SOC值高于第一阈值的储能单元充电量小于SOC值低于第
二阈值的储能单元充电量；在放电模式下，SOC值高于第一阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞海红，赵艳，冯凯辉，孙文文，
申请(专利权)人：南京工程学院，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32