一種基于混合儲能的低壓直流配電網母線電壓控制策略
楊李星，嚴曉杰，周宇
（南京工程學院 電力工程學院，江蘇 南京 211167）
摘 要：超級電容- 蓄電池混合儲能系統(tǒng)同時具有能量密度高和功率密度高的特點，適用于平抑含有大量分布式能源接入的低壓直流配電網的電壓波動。提出了一種基于混合儲能的母線電壓分區(qū)控制策略，對母線電壓實施5 層電壓控制，蓄電池用于穩(wěn)定波動較小時的母線電壓，超級電容平抑母線電壓波動較大時的功率差額，給出了一種根據(jù)母線電壓波動的極端情況配置超級電容容量的方案。經Matlab/Simulink 仿真，驗證了該控制策略的可行性。
關鍵詞：低壓直流配電網；混合儲能；母線電壓；超級電容
中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2017)01-0030-05
A Kind of Busbar Voltage Control Strategy of Low-Voltage Direct Current
Power Distribution Network Based on Hybrid Energy Storage
YANG Li-xing, YAN Xiao-jie, ZHOU Yu
（School of Electric Power Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China）
Abstract: The super capacitor and battery hybrid energy storage system has the characteristics of high energy density and high power density, which is suitable to stabilize the voltage fluctuation of low-voltage direct current (LVDC) distribution network containing a large number of distributed energy. This paper presented a new bus voltage division control strategy based on hybrid energy storage to implement 5-level voltage control for bus voltage, using the battery to stabilize the smaller bus voltage and using super capacitor to stabilize power balance of the bigger voltage fluctuation, and presenting a scheme to configure the super capacitor capacity based on the extreme conditions of the bus voltage fluctuation. Finally, feasibility of the strategy is verified through the simulation based on Simulink in Matlab.
Key words: low voltage direct current distribution network; hybrid energy storage; bus voltage; super capacitor
參考文獻
[1] 江道灼，鄭歡. 直流配電網研究現(xiàn)狀與展望[J].電力系統(tǒng)自動化，2012，36(8)：98-104.
[2] DOUGAL R A, LIU S, WHITE R E.Power and life extension of battery-ultracapacitor hybrids[J].IEEE Transactions on Components & Packaging Technologies，2002，25(1)：120-131.
[3] 張純江，董杰，劉君，等. 蓄電池與超級電容混合儲能系統(tǒng)的控制策略[J]. 電工技術學報，2014，29(4)：334-340.
[4] 吳雨，潘文霞，馮蒙霜，等. 基于混合儲能的微電網功率控制策略[J]. 電力系統(tǒng)及其自動化學報，2013，25(2)：109-114.
[5] 楊海晶，李朝暉，石光，等. 微網孤島運行下儲能控制策略的分析與仿真[J]. 電力系統(tǒng)及其自動化學報，2013，25(3)：67-71.
[6] 田慧雯，李咸善，陳鐵，等. 基于混合儲能的光伏微網孤網運行的綜合控制策略[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2014(19)：122-128.
[7] 于會群，鐘永，張浩，等. 微電網混合儲能系統(tǒng)控制策略研究[J]. 電子測量與儀器學報，2015(5)：730-738.
[8] 張國駒，唐西勝，齊智平，等. 超級電容器與蓄電池混合儲能系統(tǒng)在微網中的應用[J]. 電力系統(tǒng)自動化，2010，34(12)：85-89.
[9] 柳丹，張宸宇，鄭建勇，等. 基于混合儲能的直流微電網母線電壓控制策略[J]. 電器與能效管理技術，2016(6)：47-52.
[10] 李成，楊秀，張美霞，等. 基于成本分析的超級電容器和蓄電池混合儲能優(yōu)化配置方案[J]. 電力系統(tǒng)自動化，2013，37(18)：20-24.
[11] 楊珺，張建成，桂勛. 并網風光發(fā)電中混合儲能系統(tǒng)容量優(yōu)化配置[J]. 電網技術，2013，37(5)：1209-1216.
[12] HIMMELSTOSS F A.Analysis and comparison of half-bridge bidirectional DC-DC converters[C]// Power Electronics Specialists Conference, IEEE，1994，2：922-928.
