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采用本发明的控制方法取得了以下有益效果:
(1)超级电容器承担系统中频繁的功率波动及幅值较大的功率尖峰,发挥其循环寿命长、输出功率大、响应速度快的优势;蓄电池承担系统中功率缺额的平滑部分,减少小循环充放电,并避免过度充放电,延长其使用寿命。超级电容器和蓄电池组成的混合储能系统承担系统中剩余的功率缺额,平抑光伏、风力及负荷的波动。
(2)在传统同步柴油发电机的基础上设计了基于下垂控制的无通信负荷共享控制方案,与风电逆变器、光伏逆变器共同参与调节孤岛微网系统的电压和频率;
(3)风光柴储混合微网中,包括由光伏发电系统、蓄电池系统、超级电容器系统和风力发电系统组成的直流供电系统和由DC/AC转换器(将电池组的直流电源转化成输出电压和频率稳定的交流电源)和柴油机组成的交流供电系统。在直流侧,通过协调控制,实现稳定直流母线电压,最大化利用可再生能源发电,并优化蓄电池的充放电过程,延长蓄电池的使用寿命的目标,交流侧,DC/AC 转换器和柴油机采用下垂控制实现对等控制,参与系统的电压和频率调节。
(4)该方法能够有效稳定共直流母线电压的大小的准确性;该方法能够实现各电源之间无通讯控制,实现对频率和电压的控制;并为独立微电网控制提供依据。
图2为本发明可调度型分布式电源直流供电系统控制结构;
发明要点简述
1 .一种基于下垂控制的可调度型风光柴储独立微网的控制方法,所述风光柴储独立微网包括由风力系统、光伏系统和混合储能系统组成的直流供电系统,以及由柴油机和DC/AC逆变器组成的交流供电系统,所述混合储能系统包括超级电容器和蓄电池,其特征在于,所述直流供电系统的协调控制主要依靠本地协调控制器的能量管理和底层设备DC/DC变换器的控制共同完成;当系统中超级电容器或蓄电池的剩余容量未越限时,光伏系统和风力系统采用最大功率点跟踪控制;混合储能系统承担系统中剩余的功率缺额;
所述DC/AC逆变器和柴油机采用下垂控制共同参与调节孤岛微网系统的电压和频率。
2.根据权利要求1所述的基于下垂控制的可调度型风光柴储独立微网的控制方法,其特征在于:在混合储能系统中,超级电容器承担系统中频繁的功率波动及幅值较大的功率尖峰;蓄电池承担系统中功率缺额的平滑部分。
3.根据权利要求2所述的基于下垂控制的可调度型风光柴储独立微网的控制方法,其特征在于:在系统中超级电容器或蓄电池的剩余容量未越限时,采用超级电容端电压预控制法,在超级电容端电压接近其上下限对其输出功率进行预控制,防止超级电容器端电压越限。
4.根据权利要求2所述的基于下垂控制的可调度型风光柴储独立微网的控制方法,其特征在于:所述蓄电池系统采用恒功率控制,系统中剩余的功率缺额由超级电容器承担,超级电容器采用定直流母线电压控制方式。
6.根据权利要求1所述的基于下垂控制的可调度型风光柴储独立微网的控制方法,其特征在于:所述柴油机的的下垂控制是在在现有的同步发电机控制单元基础上增加了基于下垂控制的无通信负荷共享控制方式。
7 .根据权利要求6所述的基于下垂控制的可调度型风光柴储独立微网的控制方法,其特征在于:所述基于下垂控制的无通信负荷共享控制方式是通过测量线路的有功功率和无功功率实现加入下垂控制对原有的调速系统和励磁系统的改进。
8.根据权利要求1所述的基于下垂控制的可调度型风光柴储独立微网的控制方法,其特征在于:所述DC/AC逆变器的下垂控制主要模拟同步发电机的下垂控制。
图3为本发明逆变器和柴油机控制结构图。
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