[发明专利]一种分布式储能直流微电网中储能单元的充放电控制方法

说明书

本发明涉及一种分布式储能直流微电网中储能单元的充放电控制方法及系统，在控制方程中引入均衡因子，在放电阶段，SOC较高的储能单元输出较高的放电电流，SOC较低的储能单元需要释放出较低电量；在充电阶段，SOC较高的储能单元的充电电流需要维持在较低水平，SOC较低的储能单元需要获得较大的充电电流，以此达到均衡不同储能单元的SOC的目的。本发明通过在原有的下垂系数中引入基于荷电状态SOC的均衡因子，使各储能单元的充放电情况随其SOC值不断调整，达到快速平衡各储能单元的SOC的目的，可以实现各储能单元SOC的快速均衡，提高储能单元的寿命。

技术领域

本发明涉及微点网储能控制技术领域，特别是涉及一种分布式储能直流微电网中储能单元的充放电控制方法及系统。

背景技术

当前，随着环境问题的凸显以及人类环保意识的增强，具有清洁、可再生性、能就地消纳等优点的光伏、风机等可再生分布式电源得到迅速发展，而微电网整合多类新能源成为研究热点。

通过并网变流器，光伏、风机等分布式电源可并联接入直流电网，而由于微电网中大多数分布式电源具有波动性、间歇性和不稳定性的特点，要实现大规模分布式电源的接入与消纳，为了保证系统的稳定运行，微电网中必须配置蓄电池、超级电容器等储能单元。而为了实现微电网的扩容与系统稳定性，微电网中常常会配置多个分布式储能单元。

由于分布式储能单元生产工艺、充放电情况不同，导致分布式储能单元的初始的荷电状态(state of charge，SOC)不相同。另外，由于微电网线路长度和老化程度的不同，微电网的线路阻抗一般不相同。在线路阻抗不同和初始荷电状态不同的情况下，采用传统下垂控制时，各储能单元在充电和放电过程中其SOC会处于不均衡的状态。此外，由于储能单元不能出现过充或过放的状态，SOC的不均衡容易导致部分储能单元退出系统运行，从而加快剩余储能单元的充放电速度，不利于储能系统的使用寿命。

发明内容

本发明提供一种分布式储能直流微电网中储能单元的充放电控制方法及系统，用以解决现有下垂控制方法中存在的因各储能单元荷电状态值不均衡导致的储能单元寿命短的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种分布式储能直流微电网中储能单元的充放电控制方法，在放电阶段，第p个储能单元对应的控制器控制其放电，第q个储能单元对应的控制器控制其放电，且当SOC_p＞SOC_q时，所述第p个储能单元对应的控制器控制其放电的放电电流大于所述第q个储能单元对应的控制器控制其放电的放电电流；

在充电阶段，所述第p个储能单元对应的控制器控制其充电，所述第q个储能单元对应的控制器控制其充电，且当SOC_p＞SOC_q时，所述第p个储能单元对应的控制器控制其充电的充电电流大于所述第q个储能单元对应的控制器控制其充电的充电电流；

其中，p和q为所述分布式储能直流微电网中任意两个储能单元的编号，SOC_p为所述第p个储能单元的荷电状态值，SOC_q为所述第q个储能单元的荷电状态值。

本发明的有益效果是：在放电阶段，SOC较高的储能单元必须输出较高的放电电流，SOC较低的储能单元需要释放出较低电量；在充电阶段，SOC较高的储能单元的充电电流需要维持在较低水平，SOC较低的储能单元需要获得较大的充电电流，以此达到均衡不同储能单元的SOC的目的。由于传统下垂控制策略中不涉及SOC，本发明的控制方法能够使得控制输出的电流随储能单元的SOC变化而发生改变，保证储能单元的SOC实现快速精确的均衡。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，每个所述储能单元对应的控制器执行控制所依据的控制方程为：u_dcj＝u_dcref-K_j·i_dcj·G_j；