一種應用于微電網中混合儲能系統的有功分級分配方法
【專利摘要】本發明公開了一種應用于微電網中混合儲能系統的有功分級分配方法，其特征在于，設置由超級電容儲能模塊、蓄電池儲能模塊和儲能協調控制器構成的微電網混合儲能系統，并按如下步驟進行分配：1、獲得混合儲能目標總有功功率、超級電容SOC測量值和蓄電池SOC測量值；2、對混合儲能目標總有功功率進行第一級分配；3、基于超級電容SOC測量值進行第二級分配；4、基于蓄電池SOC測量值進行第二級分配；5、輸出分配結果，完成有功分級分配。本發明能夠有效避免超級電容和蓄電池的過充和過放，減少蓄電池的循環次數，延長了超級電容和蓄電池使用壽命，提高微電網的穩定性和性能指標。
【專利說明】—種應用于微電網中混合儲能系統的有功分級分配方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及儲能技術在微電網中的應用領域，具體涉及一種應用于微電網中混合儲能系統的有功分級分配方法。
【背景技術】
[0002]一個典型的微電網由多種分布式發電單元、儲能及負荷組成，并由微電網能量管理系統負責微電網內的發電調度。其中，儲能對于微電網的穩定控制、電能質量的改善和不間斷供電具有非常重要的作用，是維持微電網穩定運行的關鍵因素。單一的儲能系統只具有大容量特性或者快速響應特性中的一種特性，無法滿足高性能微電網的需求，兼具大容量特性和快速響應特性的混合儲能對提高微電網性能指標具有重要意義。適用于微電網的儲能技術主要有電池類儲能、超級電容器儲能、飛輪儲能和超導磁儲能等，其中電池類儲能(包括鉛酸蓄電池、磷酸鐵鋰蓄電池、鈉硫電池等)是能量型儲能元件，具有大容量特性；而后三者是功率型儲能元件，具有快速響應的特性，磷酸鐵鋰蓄電池和超級電容憑借它們可靠性高、技術成熟等優點成為應用于微電網中混合儲能的首選。應用于微電網中混合儲能系統控制算法的選取至關重要，控制不當會嚴重影響微電網穩定性和混合儲能裝置的使用壽命。
[0003]目前，針對混合儲能的功率分配方法，一般有以下幾種:
[0004]第一種是采用多滯環調節控制策略，根據超級電容和蓄電池的輸出特性分配二者輸出功率，優化了蓄電池輸出，提高了微電網的性能指標，但是，該控制方法沒有考慮超級電容和蓄電池在過充或過放狀態下功率輸出限制，而過充或過放狀態會對超級電容和蓄電池造成損傷，減少了超級電容和蓄電池使用壽命；
[0005]第二種是基于儲能SOC的控制策略，這種方法是在滿足超級電容SOC限制條件下超級電容最大限度地承受混合儲能總功率，在不滿足限制條件下則截止超級電容的充電或放電功能，剩余功率由蓄電池輸出，這種方法有效避免了超級電容的過充或過放狀態，同時最大限度地減少了對蓄電池充放電的要求，提高了超級電容使用壽命，但是該方法沒有考慮蓄電池的過充或過放的限制，可能對蓄電池造成損傷，同時這種控制方法與超級電容器和蓄電池的輸出特性無關，所以在超級電容容易進入截止狀態而使得微電網的性能指標下降，且該法沒有對儲能SOC不滿足要求時進入截止功率輸出前設置緩沖區，使得微電網穩定性下降。
【發明內容】
[0006]本發明為避免上述現有技術存在的不足之處，提供一種應用于微電網中混合儲能系統的有功分級分配方法，能夠有效避免超級電容和蓄電池的過充和過放，減少蓄電池的循環次數，延長了超級電容和蓄電池使用壽命，提高微電網的穩定性和性能指標。
[0007]為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為:
[0008]本發明一種應用于微電網中混合儲能系統的有功分級分配方法的特點是:設置由超級電容儲能模塊、蓄電池儲能模塊和儲能協調控制器構成的微電網混合儲能系統，所述有功分級分配的方法按如下步驟進行:
[0009]步驟1、所述儲能協調控制器接收微電網能量管理系統輸出的混合儲能目標總有功功率P/、所述超級電容儲能模塊輸出的超級電容SOC測量值S。和所述蓄電池儲能模塊輸出的蓄電池SOC測量值Sb ；
[0010]步驟2、基于超級電容和蓄電池的輸出特性，在所述儲能協調控制器中進行第一級分配；
[0011]將所述混合儲能目標總功率P/利用式(I)和式(2)分解為有功高頻變化分量P。/和有功平滑分量Pb/:
[0012]
【權利要求】
1.一種應用于微電網中混合儲能系統的有功分級分配方法，其特征在于:設置由超級電容儲能模塊、蓄電池儲能模塊和儲能協調控制器構成的微電網混合儲能系統，所述有功分級分配的方法按如下步驟進行: 步驟1、所述儲能協調控制器接收微電網能量管理系統輸出的混合儲能目標總有功功率ΡΛ所述超級電容儲能模塊輸出的超級電容soc測量值S。和所述蓄電池儲能模塊輸出的蓄電池SOC測量值Sb ； 步驟2、基于超級電容和蓄電池的輸出特性，在所述儲能協調控制器中進行第一級分配； 將所述混合儲能目標總功率P/利用式(I)和式(2)分解為有功高頻變化分量P。:和有功平滑分量Pb/:
【文檔編號】H02J3/28GK103683309SQ201310704296
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】吳紅斌, 程慧敏, 趙波, 朱承治 申請人:合肥工業大學