[发明专利]一种多台并联储能装置SOC均衡控制方法

说明书

本发明公开的一种多台并联储能装置SOC均衡控制方法，首先通过中央控制器得到x台储能装置SOC平均值，通过实时修正下垂系数法得到自适应有功下垂系数K_P，并引入有功—电压下垂控制中，接着通过引入电压偏差积分法后生成输出电压幅值参考，并与输出电压频率参考合成得到输出电压指令，并进行输出电容电压电感电流双闭环控制。本发明提出的实时修正下垂系数法和引入电压偏差积分法相结合的控制方法通过实时修正储能装置的下垂系数来实现SOC不一致下的SOC均衡，并通过引入电压偏差积分法来消除线路阻抗影响，进一步解决输出功率的不同对SOC均衡的影响，最终实现SOC不一致和线路阻抗不同下并联储能装置间SOC均衡。

技术领域

本发明属于微电网孤岛模式下分布式储能技术领域，具体涉及一种多台并联储能装置SOC均衡控制方法。

背景技术

环境污染、能源危机日益严重，随着光伏、水电及风电等新能源发电技术的发展和应用，同时为协调大电网与分布式电源间的矛盾，微电网应用而生。由于微电网内分布式发电具有间歇性和波动性，需要配置多台并联的储能装置来维持微电网运行的可靠性和稳定性。其中储能装置由储能电池组与储能变换器组成。

由于微电网系统内储能电池组生产材料、制作工艺的差异造成的储能装置内储能电池组SOC初值不一致，还有当储能装置连接到微电网交流母线长度不一致引起线路阻抗不同进而使得各储能装置输出功率的不同，这些都会导致多台并联的储能装置进行充放电过程中的SOC是不均衡的。SOC不均衡使得某些储能装置过度充放电，达到充放电极限，进而缩短储能装置的使用寿命，以至于某台储能装置提前退出运行。当剩余的各台储能装置的容量不足以满足负荷的需求时，会造成部分负荷退出运行，更严重的情况会造成系统崩溃。因此，实现各种情况引起的储能装置SOC不均衡下实时调整储能装置输出功率使得SOC均衡具有重要的研究意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种多台并联储能装置SOC均衡控制方法，解决了输出功率的不同对SOC均衡的影响，实现储能装置间的SOC均衡。

本发明所采用的技术方案是，一种多台并联储能装置SOC均衡控制方法，包括以下步骤：

步骤1，采集储能变换器x的输出电压u_{o_x}、输出电流i_{o_x}和电感电流i_{L_x}，通过SOC估计算法获得各台储能电池组当前SOC_x值，其中x表示储能变换器编号，且x∈[1,n]，而n表示储能变换器台数，且n≥2；

步骤2，根据平均功率计算方法计算得到储能变换器x的平均有功功率P_x和平均无功功率Q_x；

步骤3，将平均有功功率P_x经SOC均衡控制，得到储能变换器x的输出电压幅值E_x；将平均无功功率Q_x与无功下垂系数K_q相乘，得到频率变化量Δf，将Δf与空载点频率f^*作差得到储能变换器x的输出频率参考f；最后合成输出参考电压u_{ref_x}；

步骤4，将输出电压闭环指令u_{ref_vir_x}与储能变换器x的输出电压u_{o_x}作差，该差值经过电压调节器得到储能变换器x的电感电流指令i_{L_ref_x}；

步骤5，将电感电流指令i_{L_ref_x}与储能变换器x的电感电流i_{L_x}作差，该差值经过电流调节器得到调制信号u_x；

步骤6，调制信号u_x经过驱动及保护电路，驱动H桥逆变电路S₁-S₄四个功率开关管的通断，从而实现储能装置间SOC均衡。

本发明的特征还在于，