[发明专利]一种分布式直流微电网复合储能控制方法

摘要

本发明公开了一种分布式直流微电网复合储能控制方法，该方法包括对超级电容器的控制和对蓄电池的控制。对超级电容器的控制包括平均电压控制和端电压一致控制：平均电压控制可以使得直流复合储能出口处的平均母线电压达到额定值，从而提升系统整体的电压水平；端电压一致控制可以保持超级电容器端电压相同，实现均衡出力。对蓄电池的控制包括超级电容器端电压控制和荷电状态(SoC)控制：超级电容器端电压控制可以维持超级电容器端电压水平；SoC控制使得蓄电池的输出功率按SoC分配，避免单个蓄电池过充过放。本发明解决了复合储能的分布式控制问题，适用于多复合储能系统(HESS)并联的直流微电网系统。

主权项

1.一种分布式直流微电网复合储能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S010，根据复合储能单元内蓄电池的荷电状态和输出功率的采样值，计算蓄电池的状态变量；步骤S020，根据与当前复合储能单元控制系统相互交换信息的其余复合储能单元控制系统的平均电压值，以及当前复合储能单元控制系统的电压采样值，计算当前复合储能单元控制系统的平均电压值v_avgi；步骤S030，采用PI控制器，以第i个复合储能单元内蓄电池的状态变量x_i和与之通信的第j个复合储能单元内蓄电池的状态变量x_j的差值作为输入信号，获取用于调节荷电状态的蓄电池参考电流修正量δ_bat1i；步骤S040，采用PI控制器，以第i个复合储能单元内超级电容器的端电压v_sci与超级电容器端电压参考值v_ref‑sc的差值作为输入信号，获取用于调节超级电容器端电压水平的蓄电池参考电流修正量δ_bat2i；步骤S050，采用PI控制器，以第i个节点的平均电压v_avgi与母线参考电压v_ref‑bus的差值作为输入信号，获取用于调节母线平均电压的超级电容器参考电流修正量δ_sc1i；步骤S060，采用PI控制器，以第i个复合储能单元内超级电容器的端电压v_sci与相邻单元内超级电容器端电压v_scj的差值作为输入信号，获取用于调节端电压一致的超级电容器参考电流修正量δ_sc2i；步骤S070，将用于调节荷电状态的蓄电池参考电流修正量δ_bat1i、用于调节超级电容器端电压水平的蓄电池参考电流修正量δ_bat2i相加，形成蓄电池的输出电流给定值δ_bati，作为蓄电池电流控制环的输入信号；步骤S080，将用于调节端电压一致的超级电容器参考电流修正量δ_sc2i、用于调节母线平均电压的超级电容器参考电流修正量δ_sc1i相加，形成超级电容器的输出电流给定值δ_sci，作为超级电容器电流控制环的输入信号；步骤S090，采用PI控制器，蓄电池和超级电容器的电流环将电流给定值与实际电流值的差值作为输入信号，生成控制DC/DC变换器的PWM信号。