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一種雙極性直流微電網混合儲能系統協調控制方法與流程

文檔序號:12485781閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種雙極性直流微電網混合儲能系統協調控制方法,其特征是所述雙極性直流微電網混合儲能系統,包括鋰電池、第一超級電容和第二超級電容;鋰電池通過第一雙向DC/DC變換器I連接于雙極性直流母線的正線與負線PN上;第一超級電容P通過第二雙向DC/DC變換器II連接于雙極性直流母線的正線與零線PO上;第二超級電容N通過第三雙向DC/DC變換器III連接于雙極性直流母線的零線與負線ON上;雙極性直流母線的三條母線通過電壓平衡器連接。

2.根據權利要求1所述一種雙極性直流微電網混合儲能系統協調控制方法,其特征是第一雙向DC/DC變換器I采用下垂控制方式,控制鋰電池向PN母線充放電;電壓平衡器采用下垂控制方式,控制母線PO與母線ON之間能量的多能互補。

3.根據權利要求1所述一種雙極性直流微電網混合儲能系統協調控制方法,其特征是包括下述內容:

(1)協調雙極性直流母線功率平衡,即兩低壓直流母線PO與ON上分別采用第一超級電容與第二超級電容單獨平滑相應的母線電壓;兩個雙向DC/DC變換器均采用雙閉環恒壓控制方式,控制兩個超級電容充放電;其中一個雙向DC/DC變換器II以母線PO上的電壓作為其控制參量;另一個雙向DC/DC變換器III以母線ON上的電壓作為其控制參量;當雙極性直流母線電壓發生波動,在相應低壓側的雙向DC/DC變換器優先動作,通過雙閉環控制使超級電容快速充放電;

(2)設定Uscp為第一超級電容的電壓;設定Uscn為第二超級電容的電壓;計算第一超級電容和第二超級電容的電壓均值為:設定為第一雙向DC/DC變換器I工作的參量閾值,并使得

設置第一超級電容和第二超級電容的最佳運行區間為且在此區間內,第一超級電容和第二超級電容能量不需要補償,鋰電池無需工作;

當雙極性直流微電網中有功率盈余時,此時母線上升電壓波動的低頻分量較大,兩側超級電容電壓均值持續上升直至超出最佳運行區間;

時,第一雙向DC/DC變換器I開始工作,并根據下垂曲線控制鋰電池平滑充電;

當雙極性直流微電網的功率出現缺額時,此時母線跌落電壓波動的低頻分量較大,兩側超級電容電壓均值持續下降直至超出最佳運行區間;

當有:時,第一雙向DC/DC變換器I根據下垂曲線控制鋰電池平滑放電;

(3)計算兩組超級電容電壓差值為:ΔUSC=Uscp-Uscn

設定-ΔUH,-ΔUL,ΔUL,ΔUH為電壓平衡器工作的參量閾值,并使得-ΔUH<-ΔUL<ΔUL<ΔUH

設置[-ΔUL,ΔUL]區間為雙極性直流微電網不均衡帶,電壓平衡器不需要動作,超級電容單獨平滑雙側直流母線高頻波動的不均衡電壓;

當PO母線上的功率嚴重高于ON母線上的功率時,則兩個超級電容電壓偏差將超出不均衡帶;

當ΔUH≥ΔUSC≥ΔUL時,電壓平衡器開始運行,根據下垂曲線使兩側能量進行交換,將功率從PO側轉換至ON側;

當ON母線上的功率嚴重高于PO母線上的功率時,則兩個超級電容電壓偏差將超出不均衡帶;

當-ΔUH≤ΔUSC≤-ΔUL時,電壓平衡器開始運行,根據下垂曲線使兩側能量進行交換,將功率從ON側轉換至PO側。

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