一種光儲分布式微網系統中多元儲能的協同調度策略，所基于的多元儲能用雙級式變流器拓撲結構包括前級雙向DC/DC變換單元和后級DC/AC變換單元。蓄電池用雙向DC/DC變換單元與超級電容用雙向DC/DC變換單元共直流母線，通過DC/AC變換單元經LC濾波器與負荷和大電網連接。對多元儲能用雙級式變流器協同調度的方法為：分布式光儲微網系統在并網模式下，對多元儲能用雙級式變流器進行雙重濾波控制，控制儲能元件用于平滑光伏輸出功率波動，并根據超級電容器荷電狀態及蓄電池荷電狀態對各自的濾波參數進行調節；分布式光儲微網系統在離網情況下，控制儲能元件為分布式光儲微網系統提供電壓和頻率支撐，分布式光儲微網系統聯合為負載供電；所述的儲能元件為蓄電池和超級電容器。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】一種光儲分布式微網系統中多元儲能的協同調度策略，所基于的多元儲能用雙級式變流器拓撲結構包括前級雙向DC/DC變換單元和后級DC/AC變換單元。蓄電池用雙向DC/DC變換單元與超級電容用雙向DC/DC變換單元共直流母線，通過DC/AC變換單元經LC濾波器與負荷和大電網連接。對多元儲能用雙級式變流器協同調度的方法為：分布式光儲微網系統在并網模式下，對多元儲能用雙級式變流器進行雙重濾波控制，控制儲能元件用于平滑光伏輸出功率波動，并根據超級電容器荷電狀態及蓄電池荷電狀態對各自的濾波參數進行調節；分布式光儲微網系統在離網情況下，控制儲能元件為分布式光儲微網系統提供電壓和頻率支撐，分布式光儲微網系統聯合為負載供電；所述的儲能元件為蓄電池和超級電容器。【專利說明】光儲分布式微網系統中多元儲能的協同調度策略
本專利技術涉及一種分布式光儲微網系統的多元儲能協同調度方法。
技術介紹
分布式并網光伏處于用戶附近，可就近解決用戶用電，減少用戶對電網供電的依賴，降低電網線路損耗；并且在適當條件下，配合儲能系統，結合協調控制策略，可以脫離電網形成孤網獨立運行。 分布式光伏發電并網運行時，可以利用儲能系統有效降低并網光伏發電輸出功率波動對電網造成的負面影響，保障光伏發電可靠的并入常規電網。在孤島運行模式下，利用儲能系統的快速響應能力，可以在負荷波動時滿足微網運行的電能質量要求，也最大程度的滿足負荷的功率需求。同時，將功率型儲能器件和能量型儲能器件通過功率電路進行組合，配合協調控制策略，形成混合儲能，可以使功率型儲能器件和能量型儲能器件實現優勢互補，提升儲能系統的性能，在解決可再生能源波動等場合具有更高的應用價值。 國內外文獻中出現過混合儲能系統在并網條件下參與平抑功率波動，離網條件下參與電壓頻率控制的描述，但沒有提出一種適用于混合儲能系統的，在并網以及離網中普遍適用的調度方法。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有單一蓄電池儲能功率密度低的缺點，提出一種分布式光儲微網系統中多元儲能的協同調度策略。本專利技術根據不同儲能技術的優勢，提出了一種多源儲能用的雙級式變流器拓撲，通過該拓撲結構組成多元儲能系統，并提出協同調度策略，使混合儲能系統在分布式光儲微網系統并、離網條件下更好的發揮作用。可以充分利用蓄電池能量密度高與超級電容功率密度高的互補特性，優化蓄電池的充放電過程，延長其使用壽命。 本專利技術采用以下技術方案: 本專利技術控制方法基于分布式光儲微網系統的混合儲能用雙級式變流器。該混合儲能用雙級式變流器的拓撲結構包括前級雙向DC/DC變換單元和后級DC/AC變換單元。蓄電池用雙向DC/DC變換單元與超級電容用雙向DC/DC變換單元共同接在直流母線上，直流母線再接到DC/AC變換單元的直流側，通過LC濾波器與負荷和大電網相連。 所述的超級電容器和蓄電池構成儲能元件。本專利技術多元儲能用雙級式變流器協同調度方法為:分布式光儲微網系統并網模式下，對所述的雙級式變流器進行雙重濾波控制，控制儲能元件用于平滑光伏輸出功率波動，并根據超級電容器荷電狀態及蓄電池荷電狀態對各自的濾波參數進行調節。在分布式光儲微網系統離網情況下，控制控制儲能元件為分布式光儲微網系統提供電壓和頻率支撐，分布式光儲微網系統聯合為負載供電。 具體如下: (I)所述的混合儲能用雙級式變流器在分布式光儲微網系統并網模式下的雙重濾波控制策略如下: 定義Ppv為光伏系統輸出功率。其中第一重濾波用以改善分布式光儲微網系統并網功率特性，可以采用一階低通濾波器實現。該一階低通濾波器表達式為: P1 = Ppv.T1 其中P1為第一重濾波輸出值，T1為該第一重濾波器參數。 將經一階低通濾波器第一重濾波的輸出值P1作為光伏系統與混合儲能系統構成的光伏-混合儲能發電系統的并網功率，即令并網功率Ptjut = P1,因此并網功率Ptjut是光伏系統輸出功率經過低通濾波后輸出的值，其波動特性將得到改善。調節第一重濾波器參數T1可對光伏系統輸出功率波動特性進行調節，第一重濾波器參數T1減小，第一重濾波器截止頻率降低，并網功率趨于平滑；第一重濾波器參數T1增大，第一重濾波器截止頻率增高，并網功率波動變大。根據電網對于光伏電站并網功率波動的相關要求，可以確定第一重濾波器參數T1的最大值T1Hiax和最小值T1HIin。 第二重濾波用于實現儲能元件之間的功率合理分配，與第一重濾波相同，第二重濾波也對光伏系統輸出功率進行一階低通濾波，該第二重一階低通濾波器表達式為: P2 = Ppv * T2 其中P2為第二重濾波輸出值，T2為該第二重濾波器參數。 第二重濾波是在第一重濾波的基礎上對儲能元件進行功率分配，令T2 > T1，使第二重濾波輸出中包含更多的高頻分量，由此可以得到超級電容器的補償功率4為: K=H 由于將第一重濾波的輸出結果作為光伏-混合儲能發電系統的并網功率，因此第一重和第二重兩重濾波之間的差值即為所需補償功率中的低頻部分，將第一重和第二重兩重濾波之間的差值作為蓄電池補償功率的給定值: 綜上所述，可以通過調節第二重濾波器參數T2來調整超級電容器承擔的功率大小，通過調節第一重濾波器參數T1來調整蓄電池承擔的功率大小。當T2 = T1時，兩重濾波器的參數相同，超級電容器承擔所有功率；當第二重濾波器參數T2 = I時，第二重濾波器失效，超級電容器不承擔功率，因此第二重濾波器參數T2的調節范圍是。 分布式光儲微網系統并網模式下，根據超級電容器荷電狀態及蓄電池荷電狀態對各自的濾波參數進行調節的策略如下: 已知儲能元件的總體補償功率Phes = Ppv - P-。將儲能元件的荷電狀態分為五個區域，為: O ?SOCmin, SOCmin ?SOClow, SOClow ?SOChigh, SOChigh ?SOCmax, SOCmax ?I。 1、根據超級電容器荷電狀態SOCsc控制超級電容器的充放電，超級電容器的荷電狀態SOCsc可通過測量超級電容的端電壓得到。 I)當Phes = O時，超級電容器既不充電也不放電，分布式光儲微網系統按光伏系統輸出功率向電網傳送功率； 2)當Phes>0時，超級電容器處于放電狀態，第二重濾波器參數T2的調節根據超級電容器的荷電狀態分為以下幾種情況: ①若0〈S0Csc〈S0Cmin，為防止超級電容器過放現象發生，此時超級電容器只充電不放電，因此第二重濾波器參數T2 = I ； ②若SOCmin ( S0Csc〈S0Clow，此時超級電容器處在放電能力不足，充電能力有余的狀態，第二重濾波器參數T2的調節與荷電狀態成下列關系: 【權利要求】1.一種光儲分布式微網系統中多元儲能的協同調度策略，所基于的多元儲能用雙級式變流器拓撲結構包括前級雙向DC/DC變換單元和后級DC/AC變換單元；蓄電池用雙向DC/DC變換單元與超級電容用雙向DC/DC變換單元共直流母線，然后通過DC/AC變換單元經LC濾波器與負荷和大電網連接，其特征在于，對所述的多元儲能用雙級式變流器協同調度的方法為:分布式光儲微網系統在并網模式下，對所述的多元儲能用雙級式變流器進行雙重濾波控制，控制儲能元件用于平滑本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種光儲分布式微網系統中多元儲能的協同調度策略，所基于的多元儲能用雙級式變流器拓撲結構包括前級雙向DC/DC變換單元和后級DC/AC變換單元；蓄電池用雙向DC/DC變換單元與超級電容用雙向DC/DC變換單元共直流母線，然后通過DC/AC變換單元經LC濾波器與負荷和大電網連接，其特征在于，對所述的多元儲能用雙級式變流器協同調度的方法為：分布式光儲微網系統在并網模式下，對所述的多元儲能用雙級式變流器進行雙重濾波控制，控制儲能元件用于平滑光伏輸出功率波動，并根據超級電容器荷電狀態及蓄電池荷電狀態對各自的濾波參數進行調節；分布式光儲微網系統在離網情況下，控制儲能元件為分布式光儲微網系統提供電壓和頻率支撐，分布式光儲微網系統聯合為負載供電；所述的儲能元件為蓄電池和超級電容器。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：戴學濟，孫志強，
申請(專利權)人：廣東元景能源股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44
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