[发明专利]一种应用于多储能单元的自适应功率精准分配方法

说明书

本发明涉及微电网储能单元技术领域，特别为一种应用于多储能单元的自适应功率精准分配方法，将负反馈引入逆变器的电压控制回路中，通过采样获得的电流值与自适应虚拟阻抗的值相乘，可以获得电压降，并将此电压降与电压参考值相加来获得新的电压参考值并加入控制回路中；另外，通过对逆变器本身输出有功功率和本地负载的实时检测来帮助计算逆变器应该引入的虚拟电阻值，根据电池的额定容量来分配多个分布式储能单元的输出功率。采用上述方法后，本发明可根据电池的额定容量来分配多个分布式储能单元的输出功率，并在传输阻抗不同的情况下消除环流，从而解决孤岛低压微电网中因传输线路阻抗不同带来的有功功率精准分配问题。

技术领域

本发明涉及微电网储能单元技术领域，特别为一种应用于多储能单元的自适应功率精准分配方法。

背景技术

能源是人类赖以生存的基础，随着传统不可再生能源的日益枯竭和愈演愈烈的环境问题，传统火力发电越来越无法满足需求。基于分布式发电技术，利用光伏、风机等新能源发电的微电网越来越受到社会各界关注。微电网作为一种新型组网构架，常由光伏、风机等分布式发电单元、分布式储能单元以及直交流负载等部分组成。

传统的下垂控制使用在大型电网中，其传输线路阻抗为感性，且高压传输中电能损耗相对较小，因此适用于有功-频率的下垂控制策略。对于多储能设备的低压孤岛微电网，其通常在用户附近或者偏远地区独立运行，传输线路为阻性，且低压传输使得传输线路长度不同引起的电能损耗更为明显。此外，在孤岛低压微电网中不同分布式储能单元具有分散性的特点，在额定容量和外观上存在个体差异，这些都将影响逆变器输出功率的分配。孤岛模式失去了大电网的电压和频率支撑，逆变器输出功率无法按额定容量分配会导致系统内部环流，频率偏差等电能质量问题。为了解决孤岛低压微电网功率分配问题，需要提出新的控制方法。

中国发明专利CN 110854903B公开了一种基于自适应虚拟阻抗的孤岛微电网无功功率分配控制方法，属于微电网功率控制领域。该方法包括以下具体步骤：构建基于下垂控制的微电网系统模型、建立自适应虚拟阻抗模型、利用自适应虚拟阻抗对微电网无功功率分配进行配置。

发明内容

本发明需要解决的技术问题孤岛低压微电网功率分配问题。

为解决上述技术问题，本发明包括一种应用于多储能单元的自适应功率精准分配方法，将负反馈引入逆变器的电压控制回路中，通过采样获得的电流值与自适应虚拟阻抗的值相乘，可以获得电压降，并将此电压降与电压参考值相加来获得新的电压参考值并加入控制回路中；另外，通过对逆变器本身输出有功功率和本地负载的实时检测来帮助计算逆变器应该引入的虚拟电阻值，根据电池的额定容量来分配多个分布式储能单元的输出功率。

优选的，具体包括如下步骤，

步骤S1：确定在由n个分布式储能单元组成的系统中，如果以第k个逆变器作为参照，系统中循环电流的大小可以表示为：

从而确定U_i与E之间的电压降为：

以DESU₁为参照，则DESU₁和DESU_i之间的电压差为：

ΔU＝U_i-U₁ (4)；

步骤S2：在DESU_i中引入自适应虚拟阻抗，则流经DESU_i中虚拟电阻的功率产生的电压降可写成：

因此逆变器i输出电压到PCC的总压降可写成：

则逆变器1与逆变器i间的电压差为：