[发明专利]一种用于直流配电网的储能系统下垂控制方法

说明书

一种用于直流配电网的储能系统下垂控制方法，包括稳态下垂控制和暂态惯性控制，步骤为：计算稳态下垂控制的稳态参考电流偏离值△I_0REF1，暂态惯性控制的暂态参考电流偏离值△I_0REF2、参考电流偏离值△I_0REF和实际电流参考值I^*_0REF；将实际电流参考值I^*_0REF减去实际电流值I₀，得到电流偏差△I₀，经过PI控制策略产生调节信号△I'₀；调节信号△I'₀经过PWM调制，产生驱动信号驱动储能双向变换器。

技术领域

本发明涉及一种储能系统下垂控制方法，尤其是一种用于直流配电网的储能系统下垂控制方法。

背景技术

近年来，随着新能源和电力电子技术的快速发展，分布式电源和直流用电负荷急剧增加，传统交流配电网面临分布式能源接入，负荷多样化，负荷调度及潮流均衡协调控制复杂化等一系列问题。相比于交流配电网，直流配电网在提升电能输送容量、增加系统可控性以及提高供电质量等方面具有更加优越的性能。直流配电网接入储能系统可以显著减小新能源对电网的冲击，提高新能源利用率，同时，储能系统还可以起到消峰填谷、提高电能质量和供电可靠性等多方面作用。

目前直流配电网中储能的控制策略主要有主从控制策略、电压下垂控制策略等。主从控制策略主要用于分布式储能系统并联控制。该方法均流效果较好，但是由于互联线的存在，增加了控制难度，当并联系统中主模块发生故障时，整个系统无法正常工作，可靠性低。电压下垂控制策略通过设置下垂系数，使得每个电源有各自独立的下垂关系曲线，使系统具有良好的冗余性和可扩展性，但当线路阻抗较大而不能忽略时，会影响功率分配的准确性。

中国专利201510056732.7公布了一种直流微网的下垂控制改进方法，针对连线电阻影响功率分配的准确性的问题，将公共母线电压作为反馈信号，直流微电网中各微电源设置相同的电压参考值，实现了比较理想的各微源间功率分配效果。

中国专利201410858305.6公布了一种直流电网的电压下垂控制方法，该方法将任意结构的直流电网变成只有辐射状连接的拓扑结构；对直流电网的潮流分布进行分析，计算系统电压发生波动时各支路的功率变化；根据系统电压发生波动时各支路的功率维持不变，从而达到减小系统电压波动的效果。

发明内容

本发明的目的在于解决储能系统对直流配电网的适应性问题同时增加直流配电网惯性，提出一种用于直流配电网的下垂控制方法。稳态时，本发明能够提高储能系统对直流配电系统的适应性，根据电网电压实时调整蓄电池充放电电流，实现储能系统“友好”地接入电网。暂态时，本发明可以增加直流配电网的惯性，提高直流配电网的稳定性。

本发明用于直流配电网的储能系统下垂控制方法包括稳态下垂控制和暂态惯性控制两部分，步骤如下：

1、计算稳态下垂控制的稳态参考电流偏离值△I_0REF1，暂态惯性控制的暂态参考电流偏离值△I_0REF2、参考电流偏离值△I_0REF和实际电流参考值I^*_0REF；

1)计算电网电压偏离值△V和储能双向变换器的稳态参考电流偏离值△I_0REF1；

将直流配电网额定电压V_REF与检测得到的直流配电网实际电压值V₁相减得到电网电压偏离值△V，电网电压偏离值△V乘以给定的稳态下垂系数K₁得到储能双向变换器的稳态参考电流偏离值△I_0REF1，如下式：

△I_0REF1＝K₁*△V；