[发明专利]一种多并联储能系统协调控制方法和装置

说明书

本发明实施例提供一种多并联储能系统协调控制方法和装置，通过设置动态变化的均衡因子，各储能单元可根据自身荷电状态值、容量自适应地调整输出电流的大小，在保证均衡过程中各储能单元输出电流不超限的前提下实现网内所有储能单元的荷电状态快速均衡，同时使得输出电压平均估计值收敛于额定值从而改善公共母线电压质量，本发明基于分布式通信架构，可降低通信压力，提高系统可靠性，同时满足储能单元即插即用需求。

技术领域

本发明实施例涉及储能系统能量管理技术领域，尤其涉及一种多并联储能系统协调控制方法和装置。

背景技术

化石燃料储备的日渐减少以及全球化碳排放与污染问题的逐步凸显使得能源形式的升级与大范围更替迫在眉睫。以光伏、风电为代表的可再生能源成为了缓解能源问题的重要方式。我国一直坚持践行能源可持续发展战略，新能源的发展进程被进一步提速。一方面，新能源具备传统化石能源无法比拟的清洁性与可再生性，而另一方面，其存在的出力不确定性与波动性也一直是限制其在电网中渗透率进一步提高的主导因素。

新能源配备储能协同运行是解决新能源出力不确定与波动问题的有效手段。由于单个储能单元的容量有限，同时配置多组储能单元的并联运行可有效提高系统容量。I-U下垂控制技术广泛被用于协调多组储能单元间功率分配。然而，下垂控制实现电压稳定控制与负荷功率分配的前提是牺牲输出电压对额定电压的跟随性，即出现一定程度上的电压偏差，这对在重载情况下电压敏感性负荷的正常运行带来了影响。此外，实际线路中线阻不一致，使得储能单元对负荷电流的精确分配难以实现。另外，实际应用场合中，储能单元存在容量、初始荷电状态以及功率限额等方面的差异性，而传统的下垂控制方法并没有专门考虑各储能单元的荷电状态信息，使得传统下垂控制运行中部分储能单元容易出现过充、过放现象，并使得对应储能单元提前退出运行，这对配储新能源系统的正常运行造成很大的威胁。

发明内容

本发明实施例提供一种多并联储能系统协调控制方法和装置，根据自身荷电状态信息以及计及全局信息的荷电状态平均估计值自适应地调节均衡电流大小，实现快速地荷电状态均衡控制目的以及负荷电流的精准分配目的；基于电压动态平均估计得到了输出电压的二次补偿量，改善了负载电压质量，缓解了负荷电流均分与电压修复之间存在的矛盾。

第一方面，本发明实施例提供一种多并联储能系统协调控制方法，所述多并联储能系统包括光伏电源、若干个储能单元，所述光伏电源和若干个所述储能单元并联至公共母线，所述方法包括：

基于各所述储能单元的本地信息及接收到相邻储能单元的信息，确定本地电压平均估计值、本地荷电状态平均估计值、本地虚拟电流平均估计值；

步骤S2、将所述本地电压平均估计值与公共母线额定电压参考值的比较值经过电压补偿器，得到二次电压修正量；

步骤S3、基于本地虚拟电流平均估计值和本地虚拟电流信息，确定均衡电压修正量；

步骤S4、基于所述二次电压修正量和所述均衡电压修正量确定综合电压修正量，将所述综合电压修正量与一次控制的电压参考指令叠加后作为 DC/DC变流器电压外环控制指令。

作为优选的，所述储能单元包括蓄电池、DC/DC变流器。

作为优选的，所述步骤S1具体包括：

确定与第i个储能单元进行通信交互的相邻储能单元，并确定第i个储能单元的本地信息，以及与第i个储能单元进行通信交互的相邻储能单元的平均估计信息；

基于动态平均一致性算法求取本地电压平均估计值、本地虚拟电流平均估计值、本地荷电状态平均估计值：