一种应用于微电网中混合储能系统的有功分级分配方法
【专利摘要】本发明公开了一种应用于微电网中混合储能系统的有功分级分配方法，其特征在于，设置由超级电容储能模块、蓄电池储能模块和储能协调控制器构成的微电网混合储能系统，并按如下步骤进行分配：1、获得混合储能目标总有功功率、超级电容SOC测量值和蓄电池SOC测量值；2、对混合储能目标总有功功率进行第一级分配；3、基于超级电容SOC测量值进行第二级分配；4、基于蓄电池SOC测量值进行第二级分配；5、输出分配结果，完成有功分级分配。本发明能够有效避免超级电容和蓄电池的过充和过放，减少蓄电池的循环次数，延长了超级电容和蓄电池使用寿命，提高微电网的稳定性和性能指标。
【专利说明】—种应用于微电网中混合储能系统的有功分级分配方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及储能技术在微电网中的应用领域，具体涉及一种应用于微电网中混合储能系统的有功分级分配方法。
【背景技术】
[0002]一个典型的微电网由多种分布式发电单元、储能及负荷组成，并由微电网能量管理系统负责微电网内的发电调度。其中，储能对于微电网的稳定控制、电能质量的改善和不间断供电具有非常重要的作用，是维持微电网稳定运行的关键因素。单一的储能系统只具有大容量特性或者快速响应特性中的一种特性，无法满足高性能微电网的需求，兼具大容量特性和快速响应特性的混合储能对提高微电网性能指标具有重要意义。适用于微电网的储能技术主要有电池类储能、超级电容器储能、飞轮储能和超导磁储能等，其中电池类储能(包括铅酸蓄电池、磷酸铁锂蓄电池、钠硫电池等)是能量型储能元件，具有大容量特性；而后三者是功率型储能元件，具有快速响应的特性，磷酸铁锂蓄电池和超级电容凭借它们可靠性高、技术成熟等优点成为应用于微电网中混合储能的首选。应用于微电网中混合储能系统控制算法的选取至关重要，控制不当会严重影响微电网稳定性和混合储能装置的使用寿命。
[0003]目前，针对混合储能的功率分配方法，一般有以下几种:
[0004]第一种是采用多滞环调节控制策略，根据超级电容和蓄电池的输出特性分配二者输出功率，优化了蓄电池输出，提高了微电网的性能指标，但是，该控制方法没有考虑超级电容和蓄电池在过充或过放状态下功率输出限制，而过充或过放状态会对超级电容和蓄电池造成损伤，减少了超级电容和蓄电池使用寿命；
[0005]第二种是基于储能SOC的控制策略，这种方法是在满足超级电容SOC限制条件下超级电容最大限度地承受混合储能总功率，在不满足限制条件下则截止超级电容的充电或放电功能，剩余功率由蓄电池输出，这种方法有效避免了超级电容的过充或过放状态，同时最大限度地减少了对蓄电池充放电的要求，提高了超级电容使用寿命，但是该方法没有考虑蓄电池的过充或过放的限制，可能对蓄电池造成损伤，同时这种控制方法与超级电容器和蓄电池的输出特性无关，所以在超级电容容易进入截止状态而使得微电网的性能指标下降，且该法没有对储能SOC不满足要求时进入截止功率输出前设置缓冲区，使得微电网稳定性下降。
【发明内容】
[0006]本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供一种应用于微电网中混合储能系统的有功分级分配方法，能够有效避免超级电容和蓄电池的过充和过放，减少蓄电池的循环次数，延长了超级电容和蓄电池使用寿命，提高微电网的稳定性和性能指标。
[0007]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
[0008]本发明一种应用于微电网中混合储能系统的有功分级分配方法的特点是:设置由超级电容储能模块、蓄电池储能模块和储能协调控制器构成的微电网混合储能系统，所述有功分级分配的方法按如下步骤进行:
[0009]步骤1、所述储能协调控制器接收微电网能量管理系统输出的混合储能目标总有功功率P/、所述超级电容储能模块输出的超级电容SOC测量值S。和所述蓄电池储能模块输出的蓄电池SOC测量值Sb ；
[0010]步骤2、基于超级电容和蓄电池的输出特性，在所述储能协调控制器中进行第一级分配；
[0011]将所述混合储能目标总功率P/利用式(I)和式(2)分解为有功高频变化分量P。/和有功平滑分量Pb/:
[0012]
【权利要求】
1.一种应用于微电网中混合储能系统的有功分级分配方法，其特征在于:设置由超级电容储能模块、蓄电池储能模块和储能协调控制器构成的微电网混合储能系统，所述有功分级分配的方法按如下步骤进行: 步骤1、所述储能协调控制器接收微电网能量管理系统输出的混合储能目标总有功功率ΡΛ所述超级电容储能模块输出的超级电容soc测量值S。和所述蓄电池储能模块输出的蓄电池SOC测量值Sb ； 步骤2、基于超级电容和蓄电池的输出特性，在所述储能协调控制器中进行第一级分配； 将所述混合储能目标总功率P/利用式(I)和式(2)分解为有功高频变化分量P。:和有功平滑分量Pb/:
【文档编号】H02J3/28GK103683309SQ201310704296
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】吴红斌, 程慧敏, 赵波, 朱承治 申请人:合肥工业大学