[发明专利]一种基于荷电状态均衡的直流微网改进下垂控制方法

权利要求书

1.一种基于荷电状态均衡的直流微网改进下垂控制方法，其特征在于：

通过动态下垂系数采用下垂控制方式控制直流微网中的各储能单元的输出功率；其中动态下垂系数为根据每一个储能单元的实时荷电状态参数确定的跟随其变化的系数；

通过动态下垂系数公式计算实时荷电状态下的动态下垂系数，动态下垂系数公式为：

，

其中根据储能单元的充放电工作状态来确定储能单元状态值,当储能单元处于充电状态时为-1，为放电状态时为1； 为初始设定的下垂系数；为储能单元实时的荷电状态值； 为储能单元荷电状态值的t次方；为各储能单元之间的平均荷电状态值；m为各储能单元荷电状态调节系数。

2.如权利要求1所述的一种基于荷电状态均衡的直流微网改进下垂控制方法，其特征在于：

根据直流母线与储能单元之间采样得到的电流的状态判断储能单元处于充电或放电状态；

（1）当，储能单元处于充电状态，光伏电池在满足负载消耗功率下将额外的能量存储到储能单元中，动态下垂系数为；

（2）当时，储能单元处于放电状态，储能单元与光伏电池一起作为源为负载供电，动态下垂系数设定为；

（3）当时，此时光伏电池输出功率刚好满足负载所需，此时储能单元退出运行。

3.如权利要求1所述的一种基于荷电状态均衡的直流微网改进下垂控制方法，其特征在于：

下垂控制采用公式来获取控制储能单元所连变换器的输出电压及其对应的PWM控制信号，其中为与储能单元i所连变换器输出电压参考值，由给定输出电压参考值与下垂控制环节做差得到实际输出电压参考值，为储能单元i所连接的变换器输出功率；为储能单元实时的荷电状态值，k(SOC_i)为储能单元i的动态下垂系数。

4.如权利要求3所述的一种基于荷电状态均衡的直流微网改进下垂控制方法，其特征在于：将变换器输出电压参考值与实际输出电压值做差经过电压电流双闭环得到PWM控制信号。

5.如权利要求1-4任一所述的一种基于荷电状态均衡的直流微网改进下垂控制方法，其特征在于：

在采用动态下垂系数进行直流微网控制前，先检测储能单元的SOC值，当储能单元的SOC值处于15%-85%之间时，启动动态下垂系数进行下垂控制以控制储能单元；否则储能单元退出运行。

6.如权利要求1-4任一所述的一种基于荷电状态均衡的直流微网改进下垂控制方法，其特征在于：在通过动态下垂系数对直流微网进行下垂控制时，引入SOC控制功率补偿值，以+作为目标值对储能单元所连变换器的输出进行控制；其中为与储能单元i所连变换器输出电压参考值。

7.如权利要求1-4任一所述的一种基于荷电状态均衡的直流微网改进下垂控制方法，其特征在于：在通过动态下垂系数对直流微网进行下垂控制时，对储能单元所连变换器的输出电压参考值进行补偿，引入电压补偿值，在进行下垂控制时，对储能单元所连变换器进行控制时加上电压补偿值作为最终输出控制电压，和为PI控制器参数，u_oj、u_oi为个储能单元中储能单元、所连接的变换器输出电压。

8.如权利要求7所述的一种基于荷电状态均衡的直流微网改进下垂控制方法，其特征在于：

当时，,储能单元可以进行放电，否则停止放电并退出运行；当时，储能单元可以进行充电，否则退出运行；其中直流母线与储能单元之间采样得到的电流为，为储能单元实时的荷电状态值。