直流微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)精確電流分配策略

王波，張占營(yíng)，張霄，席晟哲，鄧錦，米陽(yáng)

(1. 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司安陽(yáng)供電公司，河南 安陽(yáng) 455000；2. 上海電力大學(xué) 電氣工程學(xué)院，上海 200090)

0 引言

為了應(yīng)對(duì)能源緊缺和環(huán)境污染，基于可再生能源（renewable energy source，RES）的分布式發(fā)電技術(shù)得到了快速發(fā)展[1]。微電網(wǎng)是管理可再生能源和負(fù)載的有效方式[2-4]。直流微電網(wǎng)因其對(duì)于直流源具有較少的功率轉(zhuǎn)換，且不需要考慮頻率、無(wú)功等問(wèn)題[5-6]，而受到廣泛研究。

為確保直流微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，可配置儲(chǔ)能系統(tǒng)（energy storage system，ESS）參與協(xié)調(diào)控制[7-8]。若分布式儲(chǔ)能單元（distributed energy storage units，DESUs）在不均衡荷電狀態(tài)（state of charge,SOC）下持續(xù)運(yùn)行，部分DESUs可能存在過(guò)度充放電過(guò)程，從而縮短ESS的使用壽命[9-11]。因此，需要設(shè)計(jì)ESS的SOC均衡策略。

通常，采用電壓-電流（V-I）或電壓-功率（V-P）下垂控制來(lái)協(xié)調(diào)DESUs的電流或功率分配[12]。但是，各DESU只能按比例分配功率或電流，無(wú)法實(shí)現(xiàn)DESUs的SOC均衡[13]。針對(duì)上述問(wèn)題，文獻(xiàn)[14]提出了一種考慮不同容量的SOC均衡策略。文獻(xiàn)[15]提出了一種基于SOC冪指數(shù)下垂系數(shù)的改進(jìn)下垂控制來(lái)快速均衡SOC。由于沒(méi)有考慮不匹配線路阻抗的存在，上述SOC均衡控制方法無(wú)法保證精確分配電流或功率。文獻(xiàn)[16]通過(guò)采樣保持器自適應(yīng)修改下垂控制中的參考電壓，克服不匹配線阻對(duì)電流分配的影響。然而，該策略無(wú)法實(shí)現(xiàn)不同容量?jī)?chǔ)能單元的SOC均衡。文獻(xiàn)[17]引入虛擬額定功率以消除線路阻抗的影響，然而，DESUs的SOC快速達(dá)到相同后，卻無(wú)法一直保持均衡。

綜上，本文提出一種協(xié)調(diào)DESUs的SOC均衡策略，并設(shè)計(jì)精確電流分配方法以消除線路電阻的影響。采用所提策略，在放電過(guò)程中，具有較高SOC的DESU可以比具有較低SOC的DESU向直流微電網(wǎng)提供更多的功率，反之，在充電過(guò)程中亦然?！?br>