混合储能系统二次功率分配及交互控制策略在直流微网中的应用

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2019.05.002

电力建设 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (5): 13-19.doi: 10.3969/j.issn.1000-7229.2019.05.002

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混合储能系统二次功率分配及交互控制策略在直流微网中的应用

李泓青1，周建萍1，2，茅大钧1，李欣煜1，胡成奕1，邓玉君1

1．上海电力大学自动化工程学院，上海市 200090；2．上海发电过程智能管控工程技术研究中心，上海市 200090

出版日期:2019-05-01
作者简介:李泓青（1993），女，硕士研究生，研究方向为直流微电网控制与应用；周建萍（1978），女，博士，副教授，研究方向为分布式发电、微电网技术；茅大钧（1966），男，学士，教授，研究方向为电站过程自动化、计算机测控技术以及智能仪器仪表；李欣煜（1994），男，硕士研究生，研究方向为电力弹簧及其滤波；胡成奕（1996），女，硕士研究生，研究方向为基于虚拟同步机的微网控制；邓玉君（1994），女，硕士研究生，研究方向为电力弹簧的控制与应用。
基金资助:
国家自然科学基金项目（61275038）；上海市重点科技攻关计划（15160500800，14110500700）

Secondary Assignment and Interactive Control Strategy of Hybrid Energy Storage Applied in DC Microgrid

LI Hongqing1，ZHOU Jianping1，2，MAO Dajun1，LI Xinyu1， HU Chengyi1，DENG Yujun1

1.School of Automation Engineering， Shanghai University of Electric Power， Shanghai 200090，China；2. Shanghai Engineering Research Center of Intelligent Management and Control for Power Process， Shanghai 200090， China

Online:2019-05-01
Supported by:
This work is supported by National Natural Science Foundation of China（No. 61275038） and the Key Science and Technology Plan of Shanghai Science and Technology Commission（No. 15160500800，No.14110500700）.

摘要/Abstract

摘要： 针对含随机性、间歇性可再生能源的微电网中储能装置自身容量有限带来的问题，提出了混合储能系统二次功率分配及交互控制策略。文章该策略依据超级电容的荷电状态（state of charge，SOC）确定系统的工作模式。文章详细分析了各工作模式下松弛终端的协调控制方法。在临界极限充放电模式下，引入交互修正电流的概念，根据电压变化率的大小确定交互修正电流的作用区间，使超级电容的荷电状态向稳定的方向变化；在系统极限充放电模式下，提出计及充放电量并考虑SOC恢复的改变滤波时间常数的二次功率分配及交互控制策略。最后将所提控制策略应用于直流微电网中进行仿真，结果表明，该控制策略可以增强储能装置的可靠性，实现荷电状态的自恢复，减少超级电容的能量配置。

关键词: 直流微网, 混合储能, 荷电状态（SOC）, 功率交互

Abstract: Aiming at the randomness and intermittence of renewable energy in microgrid and the problems caused by the limited capacity of energy storage devices， a secondary power assignment and interactive control strategy for hybrid energy storage is proposed. The strategy determines the operating mode of the system according to the SOC （state of charge） of the supercapacitor， and the coordinated control method of slack terminal in each working mode is analyzed in detail. In the critical limit charging and discharging mode， the concept of interactive correction current is introduced， the action interval of the interactive correction current is determined according to the magnitude of voltage change rate， so that the state of charge of the supercapacitor changes to a stable direction. In the limit charging and discharging mode， secondary power assignment and interactive control strategy that take into account the charge and discharge amount and SOC recovery change the filter time constant is proposed. Finally， the proposed control strategy is applied to the simulation of a DC micro-grid. The results show that the control strategy can enhance the reliability of the energy storage device， realize the self-recovery of the state of the charge， and reduce the capacity configuration of the supercapacitor.

Key words: DC micro-grid, hybrid energy storage, state of charge（SOC）, power interaction

中图分类号:

TM 713

李泓青，周建萍，茅大钧，李欣煜，胡成奕，邓玉君. 混合储能系统二次功率分配及交互控制策略在直流微网中的应用[J]. 电力建设, 2019, 40(5): 13-19.

LI Hongqing，ZHOU Jianping，MAO Dajun，LI Xinyu， HU Chengyi，DENG Yujun. Secondary Assignment and Interactive Control Strategy of Hybrid Energy Storage Applied in DC Microgrid[J]. Electric Power Construction, 2019, 40(5): 13-19.

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