[发明专利]一种直流微电网系统的多模式切换协调控制方法

权利要求书

1.一种直流微电网系统的多模式切换协调控制方法，所述的直流微电网系统包括直流微电网和多个储能单元，所述的直流微电网包括多个微电网单元，所述的多个微电网单元和多个储能单元分别与直流母线连接，各所述的微电网单元通过分布式电源DG发电，其特征在于，所述的直流微电网系统的多模式切换协调控制方法包括以下步骤：

S1，获取直流微电网运行状态，若为并网运行，则进入步骤S2，若为孤岛运行，则进入步骤S3；

S2，将直流母线负载功率与直流微电网输出功率之差作为缺额功率，若缺额功率非负，则进入步骤S21，若缺额功率为负，则进入步骤S22；

S21，判断各储能单元SOC，若SOC均已达到上限，则交流主网向直流母线提供缺额功率，若存在SOC未达到上限的储能单元，则交流主网给SOC未达到上限的储能单元充电，同时交流主网向直流母线提供缺额功率，维持直流母线电压稳定；

S22，判断各储能单元SOC，若SOC均已达到上限，则直流微电网向交流主网回馈缺额功率，若存在SOC未达到上限的储能单元，则直流微电网给相应储能单元充电，若充电时直流微电网功率仍有盈余，则直流微电网将盈余的功率回馈给交流主网，交流主网维持直流母线电压稳定；

S3，判断直流微电网是否正常运行，若是，则进入步骤S4，否则进入步骤S5；

S4，判断各储能单元是否均正常运行，若否，则进入步骤S52，若是，则将直流母线负载功率与直流微电网输出功率之差作为缺额功率，若缺额功率非负，则进入步骤S41，若缺额功率为负，则进入步骤S42；

S41，判断各储能单元SOC，若SOC均低于下限，则系统执行甩负荷操作，若存在SOC未低于下限的储能单元，则相应储能单元向直流母线提供缺额功率，维持直流母线电压稳定；

S42，判断各储能单元SOC，若SOC均已达到上限，则进入步骤S421，若存在未达到上限的储能单元，则进入步骤S422；

S421，直流微电网进行下垂控制发电；

S422，直流微电网给相应储能单元充电；

S5，判断是否所有的储能单元都退出运行，若是，则进入步骤S51，若否，则进入步骤S52；

S51，判断微电网单元DG是否出现故障，若是，则进入步骤S511，若否，则进入步骤S512；

S511，若直流微网系统中剩余的正常直流微电网进行MPPT控制发电后功率仍小于直流母线负载功率，则直流母线进行次要负荷切除动作，再进行下垂控制，提供负载所需功率，降功率运行维持负载正常用电；

S512，若直流微网系统中的各微电网单元DG进行MPPT控制发电后功率仍小于直流母线负载功率，则直流母线进行次要负荷切除动作，再进行下垂控制，共同承担负载用电；

S52，故障储能单元退出运行，其余正常运行储能单元相应增大放电功率，按照各自储能最大容量成相同的比例进行充放电功率控制，承担直流微网系统所需缺额功率来维持直流母线电压稳定；

所述的直流微电网系统在步骤S21和S22中的工作模式为第一工作模式，在步骤S41和S422中的工作模式为第二工作模式，在步骤S421和S51中的工作模式为第三工作模式，在步骤S52中的工作模式为第四工作模式；

所述的第三工作模式下，

各微电网单元的发电功率P_{dc_y}按下式计算：

其中，为直流母线参考电压，y＝1,2，…n，n为微电网单元个数，V_{dc_y}为第y个微电网单元中DG的端电压，为第y个微电网单元中DG的最大输出功率，为微电网单元的最小允许输出电压，为微电网单元的最大允许输出电压，i_{dc_y}为输出电流，Z_{dc_y}为输出阻抗。

2.根据权利要求1所述的一种直流微电网系统的多模式切换协调控制方法，其特征在于，所述的第一工作模式和第二工作模式中，直流微电网中的DG进行MPPT控制发电。

3.根据权利要求1所述的一种直流微电网系统的多模式切换协调控制方法，其特征在于，所述的直流母线连接直流负荷，同时直流母线通过DC/AC变换器连接交流负荷。

4.根据权利要求1所述的一种直流微电网系统的多模式切换协调控制方法，其特征在于，各所述的储能单元充放电功率与其储能最大容量呈正比。