一种多电源直流微网组网结构的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种多电源直流微网组网结构的控制方法，基于多电源直流微网结构，直流微网结构包括直流母线、多组分布式电源储能一体化系统支路和多个负荷；在任一个分布式电源储能一体化系统支路中：当电池储能系统荷电状态SOC与端口电压U

【技术实现步骤摘要】
一种多电源直流微网组网结构的控制方法


[0001]本专利技术多电源直流微网组网，特别是涉及一种多电源直流微网组网结构的控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着负荷密集地区用电量的不断增加和直流负荷的快速增长，分布式能源受到越来越多的关注。同时，交流配电网络面临着分布式新能源接入、负荷多样化、电能质量要求高等诸多挑战。直流配电在减少变流器数量、提高能量转换效率和输送能力以及容易消纳新能源等方面具有很强的优势，发展前景广阔。
[0003]目前直流微网的组网结构一般如图1所示，主要由各分布式电源、电池储能系统与交直流负荷组成。其中，电池储能系统主要用于平抑分布式电源波动、或峰谷套利，以及特殊情况下紧急供电等。此方案结构清晰，控制简单，在目前工程中广泛应用。
[0004]其不足之处在于：电池储能系统采用集中式，各分布式电源的功率波动均由此电池储能系统来平抑，平抑效果有限，分布式电源越多，微电网功率波动和电压波动越大，整个系统的功率可控性越差；且当直流微网发生极间短路故障时，各分布式电源支路将提供极大且无法控制的短路电流，严重危害系统与设备的安全。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多电源直流微网组网结构的控制方法，将集中式储能改变为分布式储能，分别与各分布式电源组成一体化系统后接入直流微网，根据各分布式电源的运行状态实时调节充放电模式，直流母线电压更加稳定，微网系统功率更加灵活可控。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种多电源直流微网组网结构的控制方法，基于多电源直流微网结构，所述多电源直流微网结构包括直流母线、多组分布式电源储能一体化系统支路和多个负荷；每一组所述分布式电源储能一体化系统支路均包括一个分布式电源和一个电池储能系统，所述分布式电源的输出端与电池储能系统连接，电池储能系统的输出端接入直接母线；每一个负荷的输入端均与直流母线连接，由直流母线为负荷供电；所述多电源直流微网组网结构的控制方法包括：
[0007]在任一个分布式电源储能一体化系统支路中：
[0008]当电池储能系统荷电状态SOC与端口电压U
E
都处于正常状态，电池储能系统的输出功率与本支路分布式电源输出功率呈负相关，与自身SOC与U
E
成正相关，与其他支路电池储能系统SOC与U
E
呈负相关；
[0009]当电池储能系统SOC或U
E
过低时，调整幅度与自身SOC与U
E
呈负相关，与其它电池储能系统SOC与U
E
呈正相关；当电池储能系统SOC或U
E
过高时，调整幅度与自身SOC与U
E
呈正相关，与其它电池储能系统SOC与U
E
呈负相关。
[0010]当所有电池储能系统荷电状态SOC与端口电压U
E
都处于正常状态时，第i组一体化
系统中电池储能系统的输出功率为：
[0011][0012]式中，P
Bi
为第i组储能系统输出功率，P
i
为第i组一体化系统输出功率参考值，P
DGi
为第i组一体化系统中分布式电源的输出功率；SOC
i
为第i组一体化系统中电池储能系统的荷电状态，U
Ei
表示第i组一体化系统中电池储能系统的端口电压；i＝1,2,
…
,n，n表示一体化系统的组数；X
ij
表示第j组储能系统的荷电状态与端口电压对第i组储能系统输出功率的影响参数，j＝1,2,
…
,n。
[0013]所述电池储能系统SOC或U
E
过低，电池储能系统的SOC低于设定的最小SOC门限，或是电池储能系统的U
E
低于设定的最小电压门限；
[0014]所述电池储能系统SOC或U
E
过低时，通过降低电池储能系统的输出功率进行控制,控制方式为：
[0015]设第i组一体化系统中电池储能系统的SOC或U
E
过低，计算第i组一体化系统中电池储能系统的功率调节幅度ΔP
Bi
：
[0016][0017]其中，Y
ij
表示第i组储能系统SOC或U
E
过低时，第j组储能系统的调整参数，i＝1,2,
…
,n，j＝1,2,
…
,n；
[0018]将第i组储能系统的功率P
Bi
减去功率调节幅度ΔP
Bi
，作为第i组储能系统新的输出功率。
[0019]所述电池储能系统SOC或U
E
过高时，通过提高电池储能系统的输出功率对整个组网进行控制，控制方式为：
[0020]设第i组一体化系统中电池储能系统的SOC或U
E
过高，计算第i组一体化系统中电池储能系统的功率调节幅度ΔP
Bi
：
[0021][0022]其中，Z
ij
表示第i组储能系统SOC或U
E
过高时，第j组储能系统的调整参数；i＝1,2,
…
,n，j＝1,2,
…
,n；
[0023]将第i组储能系统的功率P
Bi
加上功率调节幅度ΔP
Bi
，作为第i组储能系统新的输出功率。
[0024]本专利技术的有益效果是：将集中式储能改变为分布式储能，分别与各分布式电源组成一体化系统后接入直流微网。此方案下，各组电池储能系统根据各分布式电源的运行状态实时调节充放电模式，使储能系统电池容量得以科学利用，直流母线电压更加稳定，微网系统功率更加灵活可控。并且当直流微网发生极间短路故障时，通过调节储能系统的网侧等效电压可以精确控制各分布式电源提供的故障电流，实现大幅度降低故障电流。
附图说明
[0025]图1为常见的直流微网的组网结构示意图；
[0026]图2为多电源直流微网组网结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。
[0028]一种多电源直流微网组网结构的控制方法，基于多电源直流微网结构，所述多电源直流微网结构包括直流母线、多组分布式电源储能一体化系统支路和多个负荷；如图2所示，每一组所述分布式电源储能一体化系统支路均包括一个分布式电源和一个电池储能系统，所述分布式电源的输出端与电池储能系统连接，电池储能系统的输出端接入直接母线；每一个负荷的输入端均与直流母线连接，由直流母线为负荷供电；本方案将目前直流微网常用的集中式储能改为分布式储能，与各分布式电源组成一体化系统后一同接入直流微网。各分布式电源功率波动将由一体化系统内分布式储能平抑，根据分布式电源容量配置恰当容量的储能系统即可使储能系统电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多电源直流微网组网结构的控制方法，其特征在于：基于多电源直流微网结构，所述多电源直流微网结构包括直流母线、多组分布式电源储能一体化系统支路和多个负荷；每一组所述分布式电源储能一体化系统支路均包括一个分布式电源和一个电池储能系统，所述分布式电源的输出端与电池储能系统连接，电池储能系统的输出端接入直接母线；每一个负荷的输入端均与直流母线连接，由直流母线为负荷供电；所述多电源直流微网组网结构的控制方法包括：在任一个分布式电源储能一体化系统支路中：当电池储能系统荷电状态SOC与端口电压U
E
都处于正常状态，电池储能系统的输出功率与本支路分布式电源输出功率呈负相关，与自身SOC与U
E
成正相关，与其他支路电池储能系统SOC与U
E
呈负相关；当电池储能系统SOC或U
E
过低时，调整幅度与自身SOC与U
E
呈负相关，与其它电池储能系统SOC与U
E
呈正相关；当电池储能系统SOC或U
E
过高时，调整幅度与自身SOC与U
E
呈正相关，与其它电池储能系统SOC与U
E
呈负相关。2.根据权利要求1所述的一种多电源直流微网组网结构的控制方法，其特征在于：所述电池储能系统SOC或U
E
过低，电池储能系统的SOC低于设定的最小SOC门限，或是电池储能系统的U
E
低于设定的最小电压门限；所述电池储能系统SOC或U
E
过高，电池储能系统的SOC高于设定的最大SOC门限，或是电池储能系统的U
E
高于设定的最大电压门限。3.根据权利要求1所述的一种多电源直流微网组网结构的控制方法，其特征在于：当所有电池储能系统荷电状态SOC与端口电压U
E
都处于正常状态时，第i组一体化系统中电池储能系统的输出功率为：式中，P
Bi
为第i组储能系统输出功率，P
i
为第i组一体化系统输出功率参考值，P
DGi
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭芳，王瑞阳，郑炳耀，江嘉锡，邓尚云，黄广山，林聪，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：