器開(kāi)關(guān) 器件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的充放電控制。
[0070] 由于使用滯環(huán)電流控制器，ΛP變化足夠大時(shí)，才會(huì)造成蓄電池充放電參考電流 IBraf的變化，從而避免了參考電流變化過(guò)于頻繁。
[0071] 在功率差額微小波動(dòng)時(shí)蓄電池?zé)o法實(shí)現(xiàn)無(wú)差調(diào)節(jié)，可通過(guò)超級(jí)電容器調(diào)節(jié)剩余功 率差額。本發(fā)明對(duì)超級(jí)電容器采用外電壓和內(nèi)電流的雙環(huán)控制策略，直流電壓環(huán)根據(jù)實(shí)際 母線電壓與其參考值比較后經(jīng)PI調(diào)節(jié)器產(chǎn)生超級(jí)電容器放電電流參考值I&rf，作為電流環(huán) 的參考值，超級(jí)電容器電流環(huán)根據(jù)實(shí)際充放電電流I。與其參考值I 進(jìn)行比較經(jīng)PI調(diào)節(jié) 器產(chǎn)生控制信號(hào)輸出，并經(jīng)調(diào)制生成PWM波形，控制超級(jí)電容雙向DC/DC換流器開(kāi)關(guān)開(kāi)斷， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)超級(jí)電容器的充放電控制。超級(jí)電容器充放電控制原理如圖5所示。
[0072] 優(yōu)選地，交流電網(wǎng)AC/DC換流器的控制為：交流電網(wǎng)AC/DC換流器需要實(shí)現(xiàn)輸出直 流電壓恒壓控制，并調(diào)節(jié)交流側(cè)電壓電流波形，滿足相應(yīng)的功率因素要求。
[0073] 因此，本發(fā)明采用了采用系統(tǒng)層和換流器層的分層控制方式，中央控制器給出各 種運(yùn)行狀態(tài)下各個(gè)換流器工作方式控制指令，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)層控制。各個(gè)單元換流器控制 電路根據(jù)指令選擇相應(yīng)工作方式，控制換流器開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)斷，完成電壓電流控制功能，從 而實(shí)現(xiàn)換流器層控制，各換流器能夠根絕直流微網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的不同調(diào)節(jié)自身控制方式，有 效維持網(wǎng)絡(luò)電壓穩(wěn)定和功率平衡。
[0074] 本發(fā)明充分利用了換流器對(duì)網(wǎng)絡(luò)的控制作用，相對(duì)多代理系統(tǒng)控制方式，通信更 為簡(jiǎn)單；相對(duì)電壓下垂控制方式，網(wǎng)絡(luò)電壓更加穩(wěn)定可控。
[0075] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】?jī)H限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫 離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所 提交的權(quán)利要求書(shū)確定保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種混合儲(chǔ)能直流微網(wǎng)分層控制方法，其中，所述直流微網(wǎng)，包括光伏發(fā)電單元、混 合儲(chǔ)能單元、負(fù)荷單元、聯(lián)網(wǎng)接口單元和直流母線，上述各單元分別和直流母線連接；其中 所述光伏發(fā)電單元中光伏電池發(fā)出直流電，經(jīng)光伏DC/DC換流器與直流母線5連接；所述混 合儲(chǔ)能單元中的蓄電池經(jīng)蓄電池雙向DC/DC換流器與直流母線連接，超級(jí)電容器經(jīng)超級(jí)電 容雙向DC/DC換流器與直流母線連接；負(fù)荷單元中的直流負(fù)荷和交流負(fù)荷分別經(jīng)直流負(fù)荷 DC/DC換流器和交流負(fù)荷DC/AC換流器與直流母線連接，聯(lián)網(wǎng)接口單元中的交流電網(wǎng)經(jīng)過(guò) 交流電網(wǎng)AC/DC換流器與直流母線連接，其中各個(gè)換流器能夠受控開(kāi)閉，以維持所述直流 微網(wǎng)的正常運(yùn)行。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合儲(chǔ)能直流微網(wǎng)分層控制方法，其特征在于： 通過(guò)采集聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式參數(shù)Gflag、直流母線電壓Ud。和蓄電池的荷電狀態(tài)SOC，對(duì)直流 微網(wǎng)的工作狀態(tài)進(jìn)行劃分，針對(duì)不同的工作狀態(tài)對(duì)所述換流器進(jìn)行控制。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合儲(chǔ)能直流微網(wǎng)分層控制方法，其特征在于： 對(duì)于直流微網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式參數(shù)Gflag，當(dāng)Gflag為1時(shí)，表示微網(wǎng)處于聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式，當(dāng)Gflag為〇時(shí)，則微網(wǎng)處于孤島運(yùn)行模式； 對(duì)于直流母線電壓Ud。，設(shè)置4個(gè)臨界值UH1、UH2、1^和U u，將Ud。變化范圍進(jìn)行劃分，并 作為系統(tǒng)工作狀態(tài)間進(jìn)行切換的參考值，UH1、UH2分別選取為1. 05U d。。和1. 10U d。。，Uu、隊(duì)2分 別選取為〇. 95Ud。。和0. 90U d。。，其中Ud。。為直流母線額定電壓； 對(duì)于蓄電池，采用蓄電池SOC上限值SOCmax和下限值SOCmin作為其充放電截止判斷 條件：若SOOSOCmax，不再進(jìn)行充電操作，若S0C〈S0Cmin，則停止放電，SOCmax和SOCmin選 取分別為10 %和90%。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合儲(chǔ)能直流微網(wǎng)分層控制方法，其特征在于： 系統(tǒng)功率達(dá)到平衡時(shí)，直流母線電壓能夠保持穩(wěn)定，并滿足： Pg+PpV= P Load+PB+Pc， 其中，Pt；為交流主網(wǎng)向微網(wǎng)注入功率，PPV為光伏發(fā)電單元輸出功率，Plciad為負(fù)荷的功 率，PB為蓄電池放電功率，Pc為超級(jí)電容器放電功率，均以從直流母線流向儲(chǔ)能單 元為正。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合儲(chǔ)能直流微網(wǎng)分層控制方法，其特征在于： 采用分層控制的方法，對(duì)直流微網(wǎng)進(jìn)行控制，根據(jù)控制任務(wù)以及控制對(duì)象的不同分為 系統(tǒng)控制層和換流器控制層； 系統(tǒng)控制層包括中央控制器，采集聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式參數(shù)Gflag、直流母線電壓仏。和蓄電池 的荷電狀態(tài)S0C判斷直流微網(wǎng)的當(dāng)前運(yùn)行模式，以給出直流微網(wǎng)各個(gè)單元控制方式，向換 流器控制層發(fā)出控制指令，以控制換流器的工作，協(xié)調(diào)各個(gè)單元的工作模式； 換流器控制器，包括各個(gè)換流器，所述換流器接收來(lái)自中央控制器的控制指令，選擇對(duì) 應(yīng)的控制方式，產(chǎn)生能夠作用于換流器開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，調(diào)節(jié)換流器的輸出功率和電壓，完 成相應(yīng)控制功能，被控制的換流器包括光伏DC/DC換流器、蓄電池雙向DC/DC換流器、超級(jí) 電容雙向DC/DC換流器和交流電網(wǎng)AC/DC換流器。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合儲(chǔ)能直流微網(wǎng)分層控制方法，其特征在于： 光伏DC/DC換流器控制為：光伏發(fā)電單元通過(guò)光伏DC/DC換流器接入微網(wǎng)直流母線， 光伏發(fā)電單元可以工作在最大功率追蹤（MPPT)和恒壓輸出兩種模式，并根據(jù)系統(tǒng)層控制 要求，在兩種模式間進(jìn)行切換。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合儲(chǔ)能直流微網(wǎng)分層控制方法，其特征在于： 蓄電池雙向DC/DC換流器控制為：將PjPp#Pg比較后，采用滯環(huán)電流控制器提供階 段式蓄電池充放電電流的參考電流IBraf，參考電流IBraf與蓄電池實(shí)際電流IB進(jìn)行比較后形 成ΛI(xiàn)B，經(jīng)PI調(diào)節(jié)器產(chǎn)生控制信號(hào)輸出，經(jīng)調(diào)制生成PWM波形，驅(qū)動(dòng)蓄電池雙向DC/DC換流 器開(kāi)關(guān)器件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的充放電控制。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合儲(chǔ)能直流微網(wǎng)分層控制方法，其特征在于： 在功率差額微小波動(dòng)時(shí)蓄電池?zé)o法實(shí)現(xiàn)無(wú)差調(diào)節(jié)，通過(guò)超級(jí)電容器調(diào)節(jié)剩余功率差 額； 對(duì)于超級(jí)電容雙向DC/DC換流器的控制，采用外電壓和內(nèi)電流的雙環(huán)控制策略，直流 電壓環(huán)根據(jù)實(shí)際母線電壓與其參考值比較后經(jīng)PI調(diào)節(jié)器產(chǎn)生超級(jí)電容器放電電流參考值 ICraf，作為電流環(huán)的參考值，超級(jí)電容器電流環(huán)根據(jù)實(shí)際充放電電流I。與其參考值進(jìn)行 比較經(jīng)PI調(diào)節(jié)器產(chǎn)生控制信號(hào)輸出，并經(jīng)調(diào)制生成PWM波形，控制超級(jí)電容雙向DC/DC換 流器開(kāi)關(guān)開(kāi)斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)超級(jí)電容器的充放電控制。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合儲(chǔ)能直流微網(wǎng)分層控制方法，其特征在于： 交流電網(wǎng)AC/DC換流器的控制為：交流電網(wǎng)AC/DC換流器需要實(shí)現(xiàn)輸出直流電壓恒壓 控制，并調(diào)節(jié)交流側(cè)電壓電流波形，滿足相應(yīng)的功率因素要求。
【專(zhuān)利摘要】一種混合儲(chǔ)能直流微網(wǎng)分層控制方法，直流微網(wǎng)包括光伏發(fā)電單元、混合儲(chǔ)能單元、負(fù)荷單元、聯(lián)網(wǎng)接口單元和直流母線，上述各單元分別和直流母線連接，采用分層控制的方法，利用系統(tǒng)控制層和換流器控制層對(duì)直流微網(wǎng)進(jìn)行控制，系統(tǒng)控制層采集聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式參數(shù)、直流母線電壓和蓄電池的荷電狀態(tài)判斷直流微網(wǎng)的當(dāng)前運(yùn)行模式，以給出直流微網(wǎng)各個(gè)單元控制方式，向換流器控制層發(fā)出控制指令。本發(fā)明各換流器能夠根絕直流微網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的不同調(diào)節(jié)自身控制方式，有效維持網(wǎng)絡(luò)電壓穩(wěn)定和功率平衡，相對(duì)主從控制，減少了對(duì)主換流器的過(guò)分依賴(lài)；相對(duì)多代理系統(tǒng)控制方式，通信更為簡(jiǎn)單；相對(duì)電壓下垂控制方式，網(wǎng)絡(luò)電壓更加穩(wěn)定可控。
【IPC分類(lèi)】H02J7/35, H02J3/38
【公開(kāi)號(hào)】CN105305480
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510408103
【發(fā)明人】岳青
【申請(qǐng)人】陜西省地方電力（集團(tuán)）有限公司, 華北電力大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年7月13日