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多电压等级直流配电网储能下垂系数分布式控制方法技术

技术编号:26481661 阅读:63 留言:0更新日期:2020-11-25 19:27
本发明专利技术涉及储能系统分布式控制技术,旨在提供一种多电压等级直流配电网储能下垂系数分布式控制方法。包括:在多电压等级下,直流配电网中的配电子网通过多个直流变压器相连,通过所选择的标幺化处理方法,各个子网中的储能单元通过分布式控制算法在实现电流的按比例均分,储能单元电荷状态均衡以及储能输出电压恢复。本发明专利技术将不同的子配网互联,将多电压等级的直流配电网等效为标幺化下单一电压等级的直流配电网。采用相邻储能节点分布式通信,减轻通信压力,提高了系统的安全性和灵活性。具有分布式储能在本地实现电流均分的功能,实现各个储能节点的输出电压平均值都能恢复到参考值。下垂系数只由负载分布决定,实现下垂系数稳定可控。

【技术实现步骤摘要】
多电压等级直流配电网储能下垂系数分布式控制方法
本专利技术涉及储能系统分布式控制技术,具体涉及多电压等级直流配电网储能下垂系数分布式控制方法,主要针对储能的输出电流均分控制、SOC均衡分配、输出电压的恢复以及储能系统下垂系数的分布式调节控制。
技术介绍
多个电压等级直流配电网可以将不同电压等级的直流母线通过直流变压器互相连接,每条母线上接入一个配电子网包含分布式电源、储能单元和负荷。直流变压器作为连接两个直流母线的设备,采用了相应的控制算法,能够实现相连的不同电压等级的配电子网形成单一电压等级,并通过分布式控制算法实现维持系统电压功率的稳定运行。为了保证直流配电网的稳定运行,需要综合考虑配电网中各单元的运行状况,制定有效的能量管理策略,以满足不同的系统需求。采用分布式控制是解决集中式控制和分散式控制缺点的有效途径,它具有对通信要求低、灵活性、可靠性等优点。但是由于在储能下垂控制过程中,实现电流均分和输出电压恢复的控制策略之间存在着耦合问题,并且控制的不同步会造成各个分布式控制器的下垂系数产生偏移和波动,从而会影响到系统整体的稳定性和电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多电压等级直流配电网储能下垂系数分布式控制系统,所述直流配电网包含N个配电子网,该N个配电子网具有多个电压等级;其特征在于,/n每个配电子网均包括直流母线、储能单元、分布式电源、负载和电力电子变换器,储能单元通过电力电子变换器与直流母线相连;在所述N个配电子网的直流母线之间,通过N-1个直流变压器实现树状连接;/n所述各储能单元中设有控制器模块,控制器模块包括电流均分控制器

【技术特征摘要】
1.一种多电压等级直流配电网储能下垂系数分布式控制系统,所述直流配电网包含N个配电子网,该N个配电子网具有多个电压等级;其特征在于,
每个配电子网均包括直流母线、储能单元、分布式电源、负载和电力电子变换器,储能单元通过电力电子变换器与直流母线相连;在所述N个配电子网的直流母线之间,通过N-1个直流变压器实现树状连接;
所述各储能单元中设有控制器模块,控制器模块包括电流均分控制器SOC分布式控制器下垂系数恢复分布式控制器下垂控制器和内环控制器;控制器模块同时作为一个网络拓扑中的节点用于与至少一个相邻配电子网中的节点进行通信,每两个通信节点构成一条边进而连通整个直流配电网,即任意两个节点之间都存在连同路径。


2.利用权利要求1所述系统实现多电压等级直流配电网的储能下垂系数分布式控制方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)对任意直流变压器i连接的直流母线i和直流母线j作标幺化处理,得到简化的标幺值系统;
将直流母线输出电压Vi除以其基准值Vi,base得到电压标幺值Vi,pu=Vi/Vi,base;同理,得到输出电流Ii的标幺值为Ii,pu=Ii/Ii,base;对多电压等级的直流配电网,通过该处理后得到一个标幺化电压等级的直流配电网;
(2)对于连接在直流母线i上的储能单元ESUi:
利用电流均分控制器计算输出电流标幺值Ii,pu与相邻节点的输出电流值Ij,pu的差值,并将差值输入比例积分控制模块中,得到下垂系数修正值δ1,pu;
利用SOC分布式控制器计算储能单元ESUi的荷电状态值SOCi,pu与相邻节点的SOCj,pu的差值,并将差值输入比例积分控制模块中,得到下垂系数修正值δ2,pu;
利用下垂系数恢复分布式控制器输入储能单元ESUi的下垂系数平均值相邻节点的下垂系数平均值和下垂系数额定值计算得到节点下垂系数平均值与额定值的差值;将该差值输入比例积分控制模块中,得到下垂系数修正值δ3,pu;
通过下式计算得到储能单元ESUi的本地下垂系数值Ri,pu:



(3)将本地下垂系数额定值与本地输出电流值Ii,pu相乘,计算得到电压修正值将电压修正值与输出电压额定值相加,得到本地的输出电压参考值



(4)将本地下垂系数值Ri,pu和本地的输出电压参考值用于V-I下垂控制策略,实现对储能单元ESU...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡丹尔彭勇刚韦巍宋文龙施璐田庆山罗秋月黄德云许月刚刘红杰曹龙泉
申请(专利权)人:浙江大学浙江天能动力能源有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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