一种光储分布式微网系统中多元储能的协同调度策略，所基于的多元储能用双级式变流器拓扑结构包括前级双向DC/DC变换单元和后级DC/AC变换单元。蓄电池用双向DC/DC变换单元与超级电容用双向DC/DC变换单元共直流母线，通过DC/AC变换单元经LC滤波器与负荷和大电网连接。对多元储能用双级式变流器协同调度的方法为：分布式光储微网系统在并网模式下，对多元储能用双级式变流器进行双重滤波控制，控制储能元件用于平滑光伏输出功率波动，并根据超级电容器荷电状态及蓄电池荷电状态对各自的滤波参数进行调节；分布式光储微网系统在离网情况下，控制储能元件为分布式光储微网系统提供电压和频率支撑，分布式光储微网系统联合为负载供电；所述的储能元件为蓄电池和超级电容器。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种光储分布式微网系统中多元储能的协同调度策略，所基于的多元储能用双级式变流器拓扑结构包括前级双向DC/DC变换单元和后级DC/AC变换单元。蓄电池用双向DC/DC变换单元与超级电容用双向DC/DC变换单元共直流母线，通过DC/AC变换单元经LC滤波器与负荷和大电网连接。对多元储能用双级式变流器协同调度的方法为：分布式光储微网系统在并网模式下，对多元储能用双级式变流器进行双重滤波控制，控制储能元件用于平滑光伏输出功率波动，并根据超级电容器荷电状态及蓄电池荷电状态对各自的滤波参数进行调节；分布式光储微网系统在离网情况下，控制储能元件为分布式光储微网系统提供电压和频率支撑，分布式光储微网系统联合为负载供电；所述的储能元件为蓄电池和超级电容器。【专利说明】光储分布式微网系统中多元储能的协同调度策略
本专利技术涉及一种分布式光储微网系统的多元储能协同调度方法。
技术介绍
分布式并网光伏处于用户附近，可就近解决用户用电，减少用户对电网供电的依赖，降低电网线路损耗；并且在适当条件下，配合储能系统，结合协调控制策略，可以脱离电网形成孤网独立运行。 分布式光伏发电并网运行时，可以利用储能系统有效降低并网光伏发电输出功率波动对电网造成的负面影响，保障光伏发电可靠的并入常规电网。在孤岛运行模式下，利用储能系统的快速响应能力，可以在负荷波动时满足微网运行的电能质量要求，也最大程度的满足负荷的功率需求。同时，将功率型储能器件和能量型储能器件通过功率电路进行组合，配合协调控制策略，形成混合储能，可以使功率型储能器件和能量型储能器件实现优势互补，提升储能系统的性能，在解决可再生能源波动等场合具有更高的应用价值。 国内外文献中出现过混合储能系统在并网条件下参与平抑功率波动，离网条件下参与电压频率控制的描述，但没有提出一种适用于混合储能系统的，在并网以及离网中普遍适用的调度方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有单一蓄电池储能功率密度低的缺点，提出一种分布式光储微网系统中多元储能的协同调度策略。本专利技术根据不同储能技术的优势，提出了一种多源储能用的双级式变流器拓扑，通过该拓扑结构组成多元储能系统，并提出协同调度策略，使混合储能系统在分布式光储微网系统并、离网条件下更好的发挥作用。可以充分利用蓄电池能量密度高与超级电容功率密度高的互补特性，优化蓄电池的充放电过程，延长其使用寿命。 本专利技术采用以下技术方案: 本专利技术控制方法基于分布式光储微网系统的混合储能用双级式变流器。该混合储能用双级式变流器的拓扑结构包括前级双向DC/DC变换单元和后级DC/AC变换单元。蓄电池用双向DC/DC变换单元与超级电容用双向DC/DC变换单元共同接在直流母线上，直流母线再接到DC/AC变换单元的直流侧，通过LC滤波器与负荷和大电网相连。 所述的超级电容器和蓄电池构成储能元件。本专利技术多元储能用双级式变流器协同调度方法为:分布式光储微网系统并网模式下，对所述的双级式变流器进行双重滤波控制，控制储能元件用于平滑光伏输出功率波动，并根据超级电容器荷电状态及蓄电池荷电状态对各自的滤波参数进行调节。在分布式光储微网系统离网情况下，控制控制储能元件为分布式光储微网系统提供电压和频率支撑，分布式光储微网系统联合为负载供电。 具体如下: (I)所述的混合储能用双级式变流器在分布式光储微网系统并网模式下的双重滤波控制策略如下: 定义Ppv为光伏系统输出功率。其中第一重滤波用以改善分布式光储微网系统并网功率特性，可以采用一阶低通滤波器实现。该一阶低通滤波器表达式为: P1 = Ppv.T1 其中P1为第一重滤波输出值，T1为该第一重滤波器参数。 将经一阶低通滤波器第一重滤波的输出值P1作为光伏系统与混合储能系统构成的光伏-混合储能发电系统的并网功率，即令并网功率Ptjut = P1,因此并网功率Ptjut是光伏系统输出功率经过低通滤波后输出的值，其波动特性将得到改善。调节第一重滤波器参数T1可对光伏系统输出功率波动特性进行调节，第一重滤波器参数T1减小，第一重滤波器截止频率降低，并网功率趋于平滑；第一重滤波器参数T1增大，第一重滤波器截止频率增高，并网功率波动变大。根据电网对于光伏电站并网功率波动的相关要求，可以确定第一重滤波器参数T1的最大值T1Hiax和最小值T1HIin。 第二重滤波用于实现储能元件之间的功率合理分配，与第一重滤波相同，第二重滤波也对光伏系统输出功率进行一阶低通滤波，该第二重一阶低通滤波器表达式为: P2 = Ppv * T2 其中P2为第二重滤波输出值，T2为该第二重滤波器参数。 第二重滤波是在第一重滤波的基础上对储能元件进行功率分配，令T2 > T1，使第二重滤波输出中包含更多的高频分量，由此可以得到超级电容器的补偿功率4为: K=H 由于将第一重滤波的输出结果作为光伏-混合储能发电系统的并网功率，因此第一重和第二重两重滤波之间的差值即为所需补偿功率中的低频部分，将第一重和第二重两重滤波之间的差值作为蓄电池补偿功率的给定值: 综上所述，可以通过调节第二重滤波器参数T2来调整超级电容器承担的功率大小，通过调节第一重滤波器参数T1来调整蓄电池承担的功率大小。当T2 = T1时，两重滤波器的参数相同，超级电容器承担所有功率；当第二重滤波器参数T2 = I时，第二重滤波器失效，超级电容器不承担功率，因此第二重滤波器参数T2的调节范围是。 分布式光储微网系统并网模式下，根据超级电容器荷电状态及蓄电池荷电状态对各自的滤波参数进行调节的策略如下: 已知储能元件的总体补偿功率Phes = Ppv - P-。将储能元件的荷电状态分为五个区域，为: O ?SOCmin, SOCmin ?SOClow, SOClow ?SOChigh, SOChigh ?SOCmax, SOCmax ?I。 1、根据超级电容器荷电状态SOCsc控制超级电容器的充放电，超级电容器的荷电状态SOCsc可通过测量超级电容的端电压得到。 I)当Phes = O时，超级电容器既不充电也不放电，分布式光储微网系统按光伏系统输出功率向电网传送功率； 2)当Phes>0时，超级电容器处于放电状态，第二重滤波器参数T2的调节根据超级电容器的荷电状态分为以下几种情况: ①若0〈S0Csc〈S0Cmin，为防止超级电容器过放现象发生，此时超级电容器只充电不放电，因此第二重滤波器参数T2 = I ； ②若SOCmin ( S0Csc〈S0Clow，此时超级电容器处在放电能力不足，充电能力有余的状态，第二重滤波器参数T2的调节与荷电状态成下列关系: 【权利要求】1.一种光储分布式微网系统中多元储能的协同调度策略，所基于的多元储能用双级式变流器拓扑结构包括前级双向DC/DC变换单元和后级DC/AC变换单元；蓄电池用双向DC/DC变换单元与超级电容用双向DC/DC变换单元共直流母线，然后通过DC/AC变换单元经LC滤波器与负荷和大电网连接，其特征在于，对所述的多元储能用双级式变流器协同调度的方法为:分布式光储微网系统在并网模式下，对所述的多元储能用双级式变流器进行双重滤波控制，控制储能元件用于平滑本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光储分布式微网系统中多元储能的协同调度策略，所基于的多元储能用双级式变流器拓扑结构包括前级双向DC/DC变换单元和后级DC/AC变换单元；蓄电池用双向DC/DC变换单元与超级电容用双向DC/DC变换单元共直流母线，然后通过DC/AC变换单元经LC滤波器与负荷和大电网连接，其特征在于，对所述的多元储能用双级式变流器协同调度的方法为：分布式光储微网系统在并网模式下，对所述的多元储能用双级式变流器进行双重滤波控制，控制储能元件用于平滑光伏输出功率波动，并根据超级电容器荷电状态及蓄电池荷电状态对各自的滤波参数进行调节；分布式光储微网系统在离网情况下，控制储能元件为分布式光储微网系统提供电压和频率支撑，分布式光储微网系统联合为负载供电；所述的储能元件为蓄电池和超级电容器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：戴学济，孙志强，
申请(专利权)人：广东元景能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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