Hybrid energy storage system with adaptive droop control method is an improved DC micro grid, relates to the stable operation of the field of DC micro grid; which is characterized in that the hybrid energy storage system and the improvement of DC micro grid, is composed of a lithium battery through the DC/DC converter I is connected to the DC bus, the super capacitor is connected to the DC bus through the DC/DC converter II, can form a parallel hybrid storage system. The invention solves the hybrid energy storage system in DC microgrid in lithium battery of super capacitor can compensate the energy problem, a hybrid energy storage system improved adaptive droop control method provides a DC micro grid.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及直流微电网的稳定运行,具体是一种改进的混合储能系统自适应下垂控制方法。
技术介绍
随着新能源发展的不断升温,直流微电网已成为分布式微电源重要的结网方式之一。微电网在孤岛运行模态下,维持直流母线电压稳定是整个微电网系统稳定运行的前提。电力储能技术作为维持微电网系统稳定运行和提高电能质量的关键环节,伴随微电网的发展应运而生。而由于储能元件各自的输出缺陷,单一储能元件在微电网中的应用受到限制。近年来,多种储能元件复合使用引起了人们的广泛关注。锂电池具有较大的能量密度,但循环寿命短,且不适合大功率充放电,其一般应用于微电网中功率的削峰填谷。而近几年发展起来的超级电容器是一种新型功率型储能元件,其有较高的介电常数和耐压能力。超级电容虽然能量密度比较低,但是有着普通电容器快速频繁充放电的优势,可以在短时间内吸收和释放大的功率电流。基于两者优势互补的运行特性,专家们将两者结合使用,并构成锂电池-超级电容混合储能系统。混合储能系统不仅能够优化锂电池充放电电流,延长储能系统寿命,而且可以提高混合储能系统动态响应。而如何控制锂电池和超级电容合理分配和承担调节直流微电网中电力波动的任务,同时提高混合储能系统自身使用寿命是目前混合储能技术的研究难点。为了平滑锂电池电流,有学者提出利用滤波器将直流母线上的功率波动分为低频分量和高频分量。高频分量与低频分量的波动分别由超级电容和锂电池进行补偿。也有学者提出一种锂电池依据超级电容荷电量来调整出力的策略,实现了锂电池电流的平滑控制。根据超级电容电压不可突变的特点,锂电池能够较好地控制输出。但是超级电容和锂电池的协调控制运行 ...
【技术保护点】
一种改进的直流微电网中混合储能系统自适应下垂控制方法,其特征是所述改进的直流微电网中混合储能系统,是由锂电池通过DC/DC变换器I连接于直流母线上,超级电容通过DC/DC变换器II连接于直流母线上,形成并联结构的混合储能系统。
【技术特征摘要】
1.一种改进的直流微电网中混合储能系统自适应下垂控制方法,其特征是所述改进的直流微电网中混合储能系统,是由锂电池通过DC/DC变换器I连接于直流母线上,超级电容通过DC/DC变换器II连接于直流母线上,形成并联结构的混合储能系统。2.根据权利要求1所述一种改进的直流微电网中混合储能系统自适应下垂控制方法,其特征是所述DC/DC变换器I、DC/DC变换器II均采用双向Boost-Buck电路结构。3.根据权利要求1所述一种改进的直流微电网中混合储能系统自适应下垂控制方法,其特征是包括下述内容:(1)双向DC/DC变换器I为前级控制,使超级电容优先动作;双向DC/DC变换器II后级控制,维持超级电容的容量在正常工作范围,稳定微电网的功率平衡;(2)双向DC/DC变换器I采用超级电容电流-直流母线电压下垂控制方式,控制超级电容向直流母线充放电;所述超级电容电流-直流母线电压下垂控制方式为:设定Udc为直流母线电压,nsc为下垂系数(取2~5),Udc-ref为双向DC/DC变换器I控制器的直流母线电压参考值;计算双向DC/DC变换器I控制的超级电容充放电电流Isc=nsc(Udc-ref-Udc);(3)双向DC/DC变换器II采用锂电池电流-超级电容电压下垂控制方式,控制锂电池向直流母线充放电,锂电池的输出控制以超级电容电压作为反馈信息;所述锂电池电流-超级电容电压下垂控制方式为:设定Usc1、Usc2、Usc3、Usc4,并使得Usc1<Usc2<Usc3<Usc4,其中Usc2、Usc3为超级电容最佳工作电压区间阈值,Usc1、Usc4为超级电容最大工作电压区间临界值;分别为锂电池根据超级电容储能容量而设置的工作临界电压值;Ibm为锂电池充放电电流限值;nb为下垂关系的下...
【专利技术属性】
技术研发人员:秦文萍,张宋杰,韩肖清,王鹏,王英,贾燕冰,孟润泉,任春光,王磊,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:山西;14
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