一種基于混合儲(chǔ)能vsi平抑微網(wǎng)功率波動(dòng)的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于混合儲(chǔ)能VSI平抑微網(wǎng)功率波動(dòng)的控制方法，設(shè)計(jì)了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)兩級(jí)能量管理方法，該方法充分發(fā)揮超級(jí)電容功率密度大、充放電循環(huán)壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，將其作為系統(tǒng)一級(jí)緩沖儲(chǔ)能優(yōu)先平抑微網(wǎng)功率波動(dòng)；并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)配電網(wǎng)作為二級(jí)儲(chǔ)能，通過(guò)控制聯(lián)絡(luò)線功率，使超級(jí)電容端電壓穩(wěn)定在充放電限值以內(nèi)，同時(shí)維持PCC點(diǎn)母線電壓在允許范圍內(nèi)變化；孤島運(yùn)行時(shí)蓄電池作為二級(jí)儲(chǔ)能，通過(guò)超級(jí)電容的緩沖作用減少蓄電池充放電次數(shù)，延長(zhǎng)蓄電池使用壽命，當(dāng)超級(jí)電容達(dá)到充放電警戒值時(shí)，精確控制蓄電池以恒功率輸出，以調(diào)節(jié)超級(jí)電容端電壓恢復(fù)到正常值。仿真結(jié)果驗(yàn)證了本文所述方法的有效性。
【專利說(shuō)明】-種基于混合儲(chǔ)能VSI平抑微網(wǎng)功率波動(dòng)的控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于混合儲(chǔ)能VSI (voltage source inverter,電壓源逆變器）平 抑微網(wǎng)功率波動(dòng)的控制方法，屬于微電網(wǎng)儲(chǔ)能技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 將分布式電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能裝置連接在一起，W微電網(wǎng)的方式運(yùn)行能夠充分發(fā)揮分 布式電源的效能，提高電網(wǎng)接納可再生能源的能力。受自然條件影響，風(fēng)電、光伏等可再生 能源的輸出具有較大的間歇性和隨機(jī)性，對(duì)微網(wǎng)的電能質(zhì)量和穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。微 網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，間隙性微電源的功率波動(dòng)會(huì)引起公共連接點(diǎn)電壓波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)威脅負(fù)荷和 各個(gè)并網(wǎng)逆變器的正常工作。微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，間隙性微電源的功率波動(dòng)會(huì)使蓄電池儲(chǔ)能 裝置處于頻繁的充放電狀態(tài)，大大減少蓄電池的使用壽命，增加微網(wǎng)運(yùn)行的成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：為平抑間歇性微電源引起的功率波動(dòng)，本發(fā)明提出了一種基于超級(jí)電 容和蓄電池的混合儲(chǔ)能VSI控制策略，設(shè)計(jì)了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)兩級(jí)能量管理方法。該方法充 分發(fā)揮超級(jí)電容功率密度大、充放電循環(huán)壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，將其作為系統(tǒng)一級(jí)緩沖儲(chǔ)能優(yōu)先 平抑微網(wǎng)功率波動(dòng)。并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)配電網(wǎng)作為二級(jí)儲(chǔ)能，通過(guò)控制聯(lián)絡(luò)線功率，使超級(jí)電容端 電壓穩(wěn)定在充放電限值W內(nèi)，同時(shí)維持PCC(point of common coupling,公共連接點(diǎn)）點(diǎn)母 線電壓在允許范圍內(nèi)變化。孤島運(yùn)行時(shí)蓄電池作為二級(jí)儲(chǔ)能，通過(guò)超級(jí)電容的緩沖作用減 少蓄電池充放電次數(shù)，延長(zhǎng)蓄電池使用壽命，當(dāng)超級(jí)電容達(dá)到充放電警戒值時(shí)，精確控制蓄 電池W恒功率輸出，W調(diào)節(jié)超級(jí)電容端電壓恢復(fù)到正常值。
[0004] 技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0005] -種基于混合儲(chǔ)能VSI平抑微網(wǎng)功率波動(dòng)的控制方法，將間歇性微源、負(fù)荷和混 合儲(chǔ)能VSI與微網(wǎng)交流母線相連，整個(gè)微網(wǎng)通過(guò)PCC點(diǎn)靜態(tài)開(kāi)關(guān)與配電網(wǎng)相連，其中混合儲(chǔ) 能VSI包括超級(jí)電容和蓄電池，為穩(wěn)定混合儲(chǔ)能VSI的直流母線電壓，超級(jí)電容和蓄電池 分別通過(guò)DC/DC變換器連接在混合儲(chǔ)能VSI的直流母線上，混合儲(chǔ)能VSI的直流母線通過(guò) DC/AC變換器連接到微網(wǎng)交流母線上；將超級(jí)電容作為一級(jí)緩沖儲(chǔ)能優(yōu)先平抑間歇性微源 的功率波動(dòng)；微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，配電網(wǎng)作為二級(jí)儲(chǔ)能，通過(guò)控制PCC點(diǎn)聯(lián)絡(luò)線功率，使超級(jí) 電容端電壓穩(wěn)定在充放電限值W內(nèi)，同時(shí)維持PCC點(diǎn)母線電壓在允許范圍內(nèi)變化；微網(wǎng)孤 島運(yùn)行時(shí)，蓄電池作為二級(jí)儲(chǔ)能，通過(guò)超級(jí)電容的緩沖作用減少蓄電池充放電次數(shù)，延長(zhǎng)蓄 電池使用壽命，當(dāng)超級(jí)電容達(dá)到充放電限值時(shí)，精確控制蓄電池W恒功率輸出，W調(diào)節(jié)超級(jí) 電容端電壓恢復(fù)到正常值。
[000引 （1)混合儲(chǔ)能VSI交流側(cè)DC/AC變換器控制策略；微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，PCC點(diǎn)靜態(tài)開(kāi) 關(guān)閉合，配電網(wǎng)提供電壓和頻率支撐，混合儲(chǔ)能VSI交流側(cè)DC/AC變換器采用PQ控制（P為 有功功率，Q為無(wú)功功率），根據(jù)兩級(jí)能量管理方法調(diào)節(jié)DC/AC變換器的輸出功率，W抑制微 網(wǎng)功率波動(dòng)、維持輸出電壓恒定，采用功率外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略；微網(wǎng)孤島運(yùn)行 時(shí)，PCC點(diǎn)靜態(tài)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，混合儲(chǔ)能VSI提供電壓和頻率支撐，混合儲(chǔ)能VSI交流側(cè)DC/AC變 換器采用V/f控制，根據(jù)兩級(jí)能量管理方法調(diào)節(jié)DC/AC變換器的輸出功率，W抑制微網(wǎng)功率 波動(dòng)、維持輸出電壓恒定，采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略；
[0007] (2)混合儲(chǔ)能VSI直流側(cè)DC/DC變換器控制策略：
[000引超級(jí)電容用DC/DC變換器采用直流母線電壓外環(huán)、超級(jí)電容輸出電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán) 控制策略；直流母線電壓外環(huán)用W穩(wěn)定直流母線電壓，確保交流側(cè)DC/AC變換器正常工作 W平抑微網(wǎng)功率波動(dòng)，維持微網(wǎng)功率平衡；超級(jí)電容輸出電流內(nèi)環(huán)控制超級(jí)電容輸入電流， 使超級(jí)電容輸出功率不越限；超級(jí)電容通過(guò)超級(jí)電容用DC/DC變換器與直流母線進(jìn)行功率 交換，充電時(shí)超級(jí)電容用DC/DC變換器處于降壓模式，放電時(shí)超級(jí)電容用DC/DC變換器處于 升壓模式；
[0009] 蓄電池用DC/DC變換器與蓄電池相連，超級(jí)電容作為一級(jí)緩沖儲(chǔ)能；當(dāng)超級(jí)電容 端電壓在充放電限值（超級(jí)電容正常工作）W內(nèi)時(shí)，蓄電池不工作；當(dāng)超級(jí)電容端電壓在充 放電限值（超級(jí)電容非正常工作）W外時(shí)，蓄電池W恒定功率控制，調(diào)節(jié)超級(jí)電容端電壓， 使其恢復(fù)到充放電限值W內(nèi)；
[0010] (3)微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行兩級(jí)能量管理方法；超級(jí)電容作為一級(jí)緩沖儲(chǔ)能優(yōu)先平抑間歇 性微源的功率波動(dòng)，W維持PCC點(diǎn)母線電壓在允許范圍內(nèi)變化；為防止超級(jí)電容過(guò)度充放 電，將配電網(wǎng)作為后備儲(chǔ)能，當(dāng)超級(jí)電容端電壓在充放電限值（超級(jí)電容非正常工作）W外 時(shí)，維持控制PCC點(diǎn)聯(lián)絡(luò)線功率在設(shè)定范圍內(nèi)變化，同時(shí)調(diào)節(jié)超級(jí)電容端電壓，使其恢復(fù)到 充放電限值W內(nèi)；
[0011] (4)微網(wǎng)孤島運(yùn)行兩級(jí)能量管理方法；超級(jí)電容作為一級(jí)緩沖儲(chǔ)能優(yōu)先平抑間歇 性微源的功率波動(dòng)，W維持PCC點(diǎn)母線電壓在允許范圍內(nèi)變化；為防止超級(jí)電容過(guò)度充放 電，將蓄電池作為后備儲(chǔ)能，當(dāng)超級(jí)電容端電壓在充放電限值（超級(jí)電容非正常工作）W外 時(shí)，通過(guò)控制蓄電池W恒功率輸出方式保障微網(wǎng)運(yùn)行，同時(shí)調(diào)節(jié)超級(jí)電容端電壓，使其恢復(fù) 到充放電限值W內(nèi)。
[0012] 本發(fā)明中，微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)時(shí)混合儲(chǔ)能VSI交流側(cè)DC/AC變換器采用PQ控制，超 級(jí)電容作為一級(jí)緩沖儲(chǔ)能優(yōu)先平抑間歇性微源的功率波動(dòng)，W維持PCC點(diǎn)母線電壓在允許 范圍內(nèi)變化。由于超級(jí)電容能量密度小，其端電壓很容易超出充放電限值W外，超級(jí)電容端 電壓過(guò)大會(huì)減少其使用壽命，甚至擊穿電容，超級(jí)電容端電壓過(guò)小會(huì)使超級(jí)電容輸出相同 功率時(shí)電流越限，導(dǎo)致超級(jí)電容發(fā)熱嚴(yán)重。為防止超級(jí)電容過(guò)度充放電：在微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行 時(shí)，由配電網(wǎng)作為超級(jí)電容的后備儲(chǔ)能，當(dāng)超級(jí)電容端電壓超過(guò)充放電警戒值（充放電限 值）時(shí)，維持控制PCC點(diǎn)聯(lián)絡(luò)線功率在設(shè)定范圍內(nèi)變化，同時(shí)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行充放電，W調(diào) 節(jié)其端電壓恢復(fù)到正常值；在微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，由蓄電池作為超級(jí)電容的后備儲(chǔ)能，當(dāng)超級(jí) 電容端電壓超過(guò)充放電警戒值（充放電限值）時(shí)，通過(guò)控制蓄電池W恒功率輸出方式保障 微網(wǎng)運(yùn)行，同時(shí)調(diào)節(jié)超級(jí)電容端電壓，使其恢復(fù)到充放電警戒值W內(nèi)。
[0013] 有益效果；本發(fā)明提供的基于混合儲(chǔ)能VSI平抑微網(wǎng)功率波動(dòng)的控制方法，采用 了超級(jí)電容和蓄電池組成的混合儲(chǔ)能VSI，使用兩級(jí)能量管理方法，對(duì)在微網(wǎng)不同運(yùn)行方式 下的混合儲(chǔ)能VSI交流側(cè)DC/AC變換器和直流側(cè)DC/DC變換器進(jìn)行控制；該兩級(jí)能量管理 方法能夠有效平抑微網(wǎng)功率波動(dòng)，平滑PCC點(diǎn)聯(lián)絡(luò)線功率，并維持并網(wǎng)運(yùn)行PCC點(diǎn)母線電壓 在允許范圍內(nèi)變化；通過(guò)兩級(jí)能量管理方法，能夠有效控制超級(jí)電容端電壓在充放電限值 W內(nèi)，同時(shí)優(yōu)化孤島運(yùn)行時(shí)蓄電池充放電過(guò)程，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，提高微網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng) 濟(jì)性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為本發(fā)明的微電網(wǎng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)框圖；
[001引圖2為交流側(cè)DC/AC控制策略框圖；
[0016] 圖3為超級(jí)電容用DC/DC控制框圖；
[0017] 圖4為蓄電池用DC/DC控制框圖；
[0018] 圖5為并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)兩級(jí)能量管理方法框圖；
[0019] 圖6為系統(tǒng)波動(dòng)功率的平滑部分；
[0020] 圖7為孤島運(yùn)行時(shí)兩級(jí)能量管理方法框圖；
[00川 圖8 (a)為并網(wǎng)運(yùn)行DG出力曲線；
[0022] 圖8(b)為并網(wǎng)運(yùn)行負(fù)載功率曲線；
[0023] 圖9(a)為PCC點(diǎn)母線電壓在未投入混合儲(chǔ)能VSI的標(biāo)么值曲線；
[0024] 圖9化）為PCC點(diǎn)母線電壓在投入混合儲(chǔ)能VSI后的標(biāo)么值曲線；
[002引圖10(a)為并網(wǎng)運(yùn)行引入兩級(jí)能量管理系統(tǒng)后混合儲(chǔ)能VSI出力曲線；
[002引圖10(b)為并網(wǎng)運(yùn)行引入兩級(jí)能量管理系統(tǒng)后超級(jí)電容端電壓曲線；
[0027] 圖10(c)為并網(wǎng)運(yùn)行引入兩級(jí)能量管理系統(tǒng)后聯(lián)絡(luò)線功率曲線；
[002引圖11 (a)為孤島運(yùn)行電壓標(biāo)么值曲線；
[002引圖11化）為孤島運(yùn)行系統(tǒng)頻率曲線；
[0030] 圖12(a)為孤島運(yùn)行引入兩級(jí)能量管理系統(tǒng)后的負(fù)載功率曲線；
[003。 圖12(b)為孤島運(yùn)行引入兩級(jí)能量管理系統(tǒng)后的混合儲(chǔ)能VSI出力曲線；
[0032] 圖12(c)為孤島運(yùn)行引入兩級(jí)能量管理系統(tǒng)后的超級(jí)電容端電壓曲線；
[0033] 圖12(d)為孤島運(yùn)行引入兩級(jí)能量管理系統(tǒng)后的蓄電池充放電曲線；
[0034] 圖13為本發(fā)明方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0036] 如圖1所示為一種含有混合儲(chǔ)能VSI的微網(wǎng)結(jié)構(gòu)，間歇性DG值iStributed Generation,分布式發(fā)電機(jī)）、負(fù)荷和混合儲(chǔ)能VSI與微網(wǎng)交流母線相連，整個(gè)微網(wǎng)通過(guò)PCC 點(diǎn)靜態(tài)開(kāi)關(guān)與配電網(wǎng)相連，其中混合儲(chǔ)能VSI包括超級(jí)電容和蓄電池，超級(jí)電容功率密度 大，動(dòng)態(tài)性能好，蓄電池儲(chǔ)能容量大，將兩者結(jié)合可有效提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體性能。為穩(wěn)定 混合儲(chǔ)能VSI的直流母線電壓，超級(jí)電容和蓄電池分別通過(guò)DC/DC變換器連接在混合儲(chǔ)能 VSI的直流母線上，混合儲(chǔ)能VSI的直流母線通過(guò)DC/AC變換器連接到微網(wǎng)交流母線上。P, 為PCC點(diǎn)聯(lián)絡(luò)線功率，Pg為間歇性DG輸出功率，Pi為負(fù)荷吸收功率，Ph為混合儲(chǔ)能VSI與 微網(wǎng)交流母線之間交換的總功率。
[0037] 微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，PCC點(diǎn)靜態(tài)開(kāi)關(guān)閉合，配電網(wǎng)提供電壓和頻率支撐，混合儲(chǔ)能 VSI交流側(cè)DC/AC變換器采用PQ控制（P為有功功率，Q為無(wú)功功率），根據(jù)兩級(jí)能量管理 方法調(diào)節(jié)DC/AC變換器的輸出功率，W抑制微網(wǎng)功率波動(dòng)、維持輸出電壓恒定；微網(wǎng)孤島運(yùn) 行時(shí)，PCC點(diǎn)靜態(tài)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，混合儲(chǔ)能VSI提供電壓和頻率支撐，混合儲(chǔ)能VSI交流側(cè)DC/AC 變換器采用V/f控制，根據(jù)兩級(jí)能量管理方法調(diào)節(jié)DC/AC變換器的輸出功率，W抑制微網(wǎng)功 率波動(dòng)、維持輸出電壓恒定?；旌蟽?chǔ)能VSI交流側(cè)DC/AC變換器的控制策略如圖2所示。
[0038] 混合儲(chǔ)能VSI交流側(cè)DC/AC變換器在微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，采用功率外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的 雙環(huán)控制策略，W輸出指令功率Phuf、QhUf為控制目標(biāo)；混合儲(chǔ)能VSI交流側(cè)DC/AC變換器 在微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略，W維持輸出電壓恒定。通過(guò) 采集交流側(cè)DC/AC變換器H相交流母線電壓電流，經(jīng)過(guò)PA服變換，得到dqO坐標(biāo)下的瞬時(shí) 值Ud、u。、id、i。，進(jìn)而計(jì)算出混合儲(chǔ)能VSI實(shí)際輸出有功功率P和無(wú)功功率Q。微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn) 行時(shí)，根據(jù)兩級(jí)能量管理方法給定指令功率Phuf、QhW,分別與實(shí)際輸出功率P、Q相減后經(jīng) PI調(diào)節(jié)得出并網(wǎng)條件下電流內(nèi)環(huán)的參考值ih。,、iquf;微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，給定dqO坐標(biāo)下的 參考電壓Uduf、Uquf，分別與實(shí)際電壓Ud、u。相減后經(jīng)PI調(diào)節(jié)得出孤島條件下電流內(nèi)環(huán)的參 考值idaf、iqaf;將電流內(nèi)環(huán)的參考值i&rf、iqtrf分別與實(shí)際輸出電流id、iq做差后進(jìn)入PI 調(diào)節(jié)，通過(guò)前饋解禪控制，對(duì)d軸、q軸電流單獨(dú)控制，再經(jīng)PA服反變換和PWM(Pulse WWth Mo化lation，脈沖寬度調(diào)制）調(diào)制，驅(qū)動(dòng)DC/AC變換器工作。
[0039] 超級(jí)電容用DC/DC變換器值C/DCQ))采用直流母線電壓叫。外環(huán)、超級(jí)電容輸出 電流iw內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略，如圖3所示；直流母線電壓Ud。外環(huán)用W穩(wěn)定直流母線電壓， 確保交流側(cè)DC/AC變換器正常工作W平抑微網(wǎng)功率波動(dòng)，維持微網(wǎng)功率平衡；超級(jí)電容輸 出電流內(nèi)環(huán)控制超級(jí)電容輸入電流，使超級(jí)電容輸出功率不越限；超級(jí)電容通過(guò)超級(jí)電 容用DC/DC變換器與直流母線進(jìn)行功率交換，充電時(shí)超級(jí)電容用DC/DC變換器處于降壓模 式，放電時(shí)超級(jí)電容用DC/DC變換器處于升壓模式。
[0040] 蓄電池用DC/DC變換器值C/DC (2))與蓄電池相連，控制策略如圖4所示，超級(jí)電 容作為一級(jí)緩沖儲(chǔ)能：當(dāng)超級(jí)電容端電壓在充放電限值（超級(jí)電容正常工作）W內(nèi)時(shí)，蓄電 池不工作，驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)g為0,封鎖蓄電池用DC/DC變換器驅(qū)動(dòng)；當(dāng)超級(jí)電容端電壓在充 放電限值（超級(jí)電容非正常工作）W外時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)g為1，蓄電池W恒定功率控制，調(diào) 節(jié)超級(jí)電容端電壓，使其恢復(fù)到充放電限值W內(nèi)。
[0041] 微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行兩級(jí)能量管理方法如圖1所示，經(jīng)降壓變壓器后電網(wǎng)側(cè)電壓&，線 路阻抗女，PCC點(diǎn)電壓Um, P,、Q,分別為PCC點(diǎn)聯(lián)絡(luò)線有功和無(wú)功功率，根據(jù)線路電壓降落公 式：
[0042]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于混合儲(chǔ)能VSI平抑微網(wǎng)功率波動(dòng)的控制方法，其特征在于：將間歇性微源、 負(fù)荷和混合儲(chǔ)能VSI與微網(wǎng)交流母線相連，整個(gè)微網(wǎng)通過(guò)PCC點(diǎn)靜態(tài)開(kāi)關(guān)與配電網(wǎng)相連，其 中混合儲(chǔ)能VSI包括超級(jí)電容和蓄電池，為穩(wěn)定混合儲(chǔ)能VSI的直流母線電壓，超級(jí)電容和 蓄電池分別通過(guò)DC/DC變換器連接在混合儲(chǔ)能VSI的直流母線上，混合儲(chǔ)能VSI的直流母 線通過(guò)DC/AC變換器連接到微網(wǎng)交流母線上；將超級(jí)電容作為一級(jí)緩沖儲(chǔ)能優(yōu)先平抑間歇 性微源的功率波動(dòng)；微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，配電網(wǎng)作為二級(jí)儲(chǔ)能，通過(guò)控制PCC點(diǎn)聯(lián)絡(luò)線功率， 使超級(jí)電容端電壓穩(wěn)定在充放電限值以內(nèi)，同時(shí)維持PCC點(diǎn)母線電壓在允許范圍內(nèi)變化； 微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，蓄電池作為二級(jí)儲(chǔ)能，通過(guò)超級(jí)電容的緩沖作用減少蓄電池充放電次數(shù)， 延長(zhǎng)蓄電池使用壽命，當(dāng)超級(jí)電容達(dá)到充放電限值時(shí)，精確控制蓄電池以恒功率輸出，以調(diào) 節(jié)超級(jí)電容端電壓恢復(fù)到正常值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合儲(chǔ)能VSI平抑微網(wǎng)功率波動(dòng)的控制方法，其特征在 于：包括如下部分： (1) 混合儲(chǔ)能VSI交流側(cè)DC/AC變換器控制策略：微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，PCC點(diǎn)靜態(tài)開(kāi)關(guān)閉 合，配電網(wǎng)提供電壓和頻率支撐，混合儲(chǔ)能VSI交流側(cè)DC/AC變換器采用PQ控制，根據(jù)兩級(jí) 能量管理方法調(diào)節(jié)DC/AC變換器的輸出功率，以抑制微網(wǎng)功率波動(dòng)、維持輸出電壓恒定，采 用功率外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略；微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，PCC點(diǎn)靜態(tài)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，混合儲(chǔ)能 VSI提供電壓和頻率支撐，混合儲(chǔ)能VSI交流側(cè)DC/AC變換器采用V/f?控制，根據(jù)兩級(jí)能量 管理方法調(diào)節(jié)DC/AC變換器的輸出功率，以抑制微網(wǎng)功率波動(dòng)、維持輸出電壓恒定，采用電 壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略； (2) 混合儲(chǔ)能VSI直流側(cè)DC/DC變換器控制策略： 超級(jí)電容用DC/DC變換器采用直流母線電壓外環(huán)、超級(jí)電容輸出電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制 策略：直流母線電壓外環(huán)用以穩(wěn)定直流母線電壓，確保交流側(cè)DC/AC變換器正常工作以平 抑微網(wǎng)功率波動(dòng)，維持微網(wǎng)功率平衡；超級(jí)電容輸出電流內(nèi)環(huán)控制超級(jí)電容輸入電流，使超 級(jí)電容輸出功率不越限；超級(jí)電容通過(guò)超級(jí)電容用DC/DC變換器與直流母線進(jìn)行功率交 換，充電時(shí)超級(jí)電容用DC/DC變換器處于降壓模式，放電時(shí)超級(jí)電容用DC/DC變換器處于升 壓模式； 蓄電池用DC/DC變換器與蓄電池相連，超級(jí)電容作為一級(jí)緩沖儲(chǔ)能：當(dāng)超級(jí)電容端電 壓在充放電限值以內(nèi)時(shí)，蓄電池不工作；當(dāng)超級(jí)電容端電壓在充放電限值以外時(shí)，蓄電池以 恒定功率控制，調(diào)節(jié)超級(jí)電容端電壓，使其恢復(fù)到充放電限值以內(nèi)； (3) 微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行兩級(jí)能量管理方法：超級(jí)電容作為一級(jí)緩沖儲(chǔ)能優(yōu)先平抑間歇性微 源的功率波動(dòng)，以維持PCC點(diǎn)母線電壓在允許范圍內(nèi)變化；為防止超級(jí)電容過(guò)度充放電，將 配電網(wǎng)作為后備儲(chǔ)能，當(dāng)超級(jí)電容端電壓在充放電限值以外時(shí)，維持控制PCC點(diǎn)聯(lián)絡(luò)線功 率在設(shè)定范圍內(nèi)變化，同時(shí)調(diào)節(jié)超級(jí)電容端電壓，使其恢復(fù)到充放電限值以內(nèi)； (4) 微網(wǎng)孤島運(yùn)行兩級(jí)能量管理方法：超級(jí)電容作為一級(jí)緩沖儲(chǔ)能優(yōu)先平抑間歇性微 源的功率波動(dòng)，以維持PCC點(diǎn)母線電壓在允許范圍內(nèi)變化；為防止超級(jí)電容過(guò)度充放電，將 蓄電池作為后備儲(chǔ)能，當(dāng)超級(jí)電容端電壓在充放電限值以外時(shí)，通過(guò)控制蓄電池以恒功率 輸出方式保障微網(wǎng)運(yùn)行，同時(shí)調(diào)節(jié)超級(jí)電容端電壓，使其恢復(fù)到充放電限值以內(nèi)。
【文檔編號(hào)】H02J3/32GK104362656SQ201410579897
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】鄭建勇, 梅軍, 張宸宇, 胡洛瑄, 周福舉, 鄧凱 申請(qǐng)人:東南大學(xué)