[发明专利]一种微源与超级电容器之间最优能量管理的控制方法

说明书

一种微源与超级电容器之间最优能量管理的控制方法，用于在由光伏(PV)和固体氧化物燃料电池(SOFC)作为两个微源的分布式发电系统连接到孤岛微电网的并联VSC之间的比例功率共享，包括以下步骤：S1建立光伏模型；S2建立固体氧化物燃料电池的模型；S3建立超级电容器的模型；S4确定控制微源的方法；S5使用FSOA调整PI参数；S6集成到SOFC的功率调节器；S7控制基于下垂的功率共享方法。本发明增强最佳功率共享和主动需求管理的动态性能，确保在故障发生时具有更好的瞬态和亚瞬态稳定性。

技术领域

本发明涉及一种基于混合模糊逻辑和人群搜索优化算法的，用于孤岛微电网中微源与超级电容器之间的最优能量管理的控制方法。

背景技术

随着对电力的需求量的增加，对电力供应的可靠性要求也越来越高，为了应对现代电力在控制和运行上的一致性，电网网络也伴随着快速扩张，同时也变得更加复杂。其中，分布式发电(DG)集成到配电系统中是一种很有前景的工作，不仅能够应对这些存在的问题，而且还具有减少污染，降低停电概率，能量高效率利用和电力传输期间的低损耗等优点。与传统的同步发电机相比，DG装置提供了高度的可操作性和可控性，这有助于微电网维持电网的稳定性。然而，在维持微电网中稳定安全的运行，有许多关键问题需要考虑，例如：适当选择微源及其控制策略以确保高能量供应可靠性；最佳功率分配DG确保高能源成本效率；主动需求管理(ADM)；故障状态下的动态稳定性等。

虽然通过将可再生能源(RES)整合到微电网作为微源，可以提高能源效率，能源成本和系统可靠性以及降低温室气体排放，但通常RES取决于气候变化，这可能导致出现单一类型的RES可能无法完全满足负荷需求的情况。通过在混合微电网结构中集成不同种类的可再生能源，可以解决上述问题。现阶段的研究中，存在各种方法用于整合RES以形成混合微源，即DC耦合，AC耦合和混合耦合等。

传统的基于通信的功率共享方案的两个主要缺点是高安装成本和通信故障，这导致现代的基于通信的功率共享方案的发展也较少下垂。而且，传统的下垂控制技术如果经受非线性或非对称负载则不能最佳地共享功率，因为在这种情况下，集成控制单元不仅要考虑谐波电流，还要调节分配馈线中的有功和无功功率。

发明内容

针对上述存在问题，本发明提供一种基于混合模糊逻辑和人群搜索优化算法的，用于孤岛微电网中微源与超级电容器之间的最优能量管理的控制方法。此次微电网系统还提出了一种由FSOA-DPI控制器调节的储能系统(ESS)，以确保在故障发生时具有更好的瞬态和亚瞬态稳定性。

本发明为了解决上述技术问题提供的技术方案是：

一种微源与超级电容器之间最优能量管理的控制方法，用于在由光伏(PV)和固体氧化物燃料电池(SOFC)作为两个微源的分布式发电系统连接到孤岛微电网的并联VSC之间的比例功率共享，所述方法包括以下步骤：

S1:建立光伏模型

PV电池由于p-n结暴露于太阳辐射中，而在PV电池中产生的电流，在等效电路模型中用非线性直流电流源I_L表示，其中PV电池的p-n结用等效二极管表示，将光伏电池半导体表面的薄层电阻等效为串联电阻R_s，当二极管反向偏置时，泄漏到地的电流由分流电阻R_sh表示；

由基尔霍夫定律可知，PV模块的终端电流表示为：

I＝I_L-I_D (1)

其中I为PV模块的终端电流，I_L为PV电池产生的光电流，I_D为二极管通过的电流；

光电流I_L表示为：