[发明专利]一种多储能直流微电网协同控制方法

说明书

本发明公开了微电网需求响应技术领域的一种多储能直流微电网协同控制方法，旨在解决现有技术中储能单元之间缺乏协调控制，储能单元不能有效参与微电网的电压调节的技术问题，一种多储能直流微电网协同控制方法，包括虚拟惯性控制和一致性控制，所述虚拟惯性控制实现储能单元与微电网的功率交互；所述一致性控制实现储能单元间的信息交互。本发明所述一种多储能直流微电网协同控制方法，结合虚拟惯性控制和一致性控制，使储能单元在微电网出现电压波动时，能为微电网提供电压的惯性支撑，同时合理分配储能单元无功出力，确保各储能单元的出力合理精确分配。

技术领域

本发明属于微电网需求响应技术领域，具体涉及一种多储能直流微电网协同控制方法。

背景技术

近年来，可再生清洁能源和电力电子技术的发展不断推动分布式发电、微电网等技术的进步。直流微电网由于没有频率稳定和无功损耗等方面的问题，受到了更广泛的关注。为了平衡风电、光伏等新能源间歇性、波动性和随机性带来的系统不平衡功率，需要配备相应的储能系统确保系统稳定。

微电网储能系统控制对微电网稳定性和安全性十分重要，储能系统通过充放电补偿可再生能源与负载之间的差额功率，实现微电网的功率流平衡，优化微电网的电能质量。目前，直流微电网多组储能控制策略在储能单元之间缺乏协调控制，储能单元不能有效参与微电网的电压调节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多储能直流微电网协同控制方法，以解决现有技术中储能单元之间缺乏协调控制，储能单元不能有效参与微电网的电压调节的技术问题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种多储能直流微电网协同控制方法，包括虚拟惯性控制和一致性控制，所述虚拟惯性控制实现储能单元与微电网的功率交互；所述一致性控制实现储能单元间的信息交互。

储能单元间的信息交互采用低带宽通信方式。

所述虚拟惯性控制包括下垂控制环节和虚拟惯性控制环节。

在所述虚拟惯性控制环节，储能单元经由DC/DC变流器施加附加控制提供的虚拟惯性功率可表示为：

其中，ΔP_vir表示蓄电池经由DC/DC变流器施加附加控制提供的虚拟惯性功率，u_dc表示电网平均电压估计值，u_dc0表示前一时刻平均电压估计值，u_dcN表示直流母线的额定电压，C_vir表示变流器的虚拟惯性控制系数，T表示输出信号滞后于输入信号的时间常数。

所述一致性控制包括：基于一致性算法构建电压观测器和无功观测器；通过电压观测器计算得到储能单元平均电压估计值；通过无功观测器计算得到无功功率估计值。

所述微电网包括光伏模块，光伏模块经由DC/DC变换器接入直流母线，直流负载则直接挂靠在直流母线上，由蓄电池组成的储能单元经双向DC/DC变换器接入直流母线。

所述光伏模块工作于最大功率点跟踪模式，相对于时间尺度在毫秒级别的DC/DC变化器，所述光伏模块可以等效为恒功率电源。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明所述一种多储能直流微电网协同控制方法，结合虚拟惯性控制和一致性控制，使储能单元在微电网出现电压波动时，能为微电网提供电压的惯性支撑，同时合理分配储能单元无功出力，确保各储能单元的出力合理精确分配。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种多储能直流微电网协同控制方法的多储能直流微电网结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种多储能直流微电网协同控制方法的电压观测器结构示意图；