适用于直流分布式储能系统的控制策略

师长立，韦统振，霍群海，何俊强，张桐硕

（1中国科学院电工研究所，北京 100190；2中国科学院大学，北京 100190）

近年来，电力电子技术与新能源技术取得了长足发展，光伏电池和燃料电池等可再生能源均为直流电，通常需要经过DC/DC和DC/AC两级变换才能注入传统的交流配电网。风力发电产生的交流电，通常也是需要经过AC/DC与DC/AC两级变换才能注入交流配电网。与此同时，负荷的用电形式发生了很大变化，很多电气设备如个人电脑、手机、电动汽车等采用直流供电，必须通过AC/DC环节才能从交流配电网中获得能量。由于电力电子变频技术在空调、冰箱、洗衣机等电器的广泛应用，在交流配电网中，需要经过AC/DC/AC环节才能达到变频效果[1-2]。与此同时，交流配电系统面临分布式电源大量接入，负荷多样化，潮流控制复杂化等一系列问题。与交流配电系统相比，直流配电系统具有线路成本低、输电损耗小、供电可靠性高、不存在频率与相位问题等优点[3-4]。直流配电系统中接入储能系统可以显著减小新能源发电对电网的冲击，提高新能源利用率，同时，储能系统还可以惯性阻尼，提供负荷供电可靠性[5]。相比于集中式储能，分布式储能存在利用率更高、配置灵活、可进行冗余设计等优点[6-7]。

分布式储能单元之间的负荷分配是其核心问题。下垂控制策略是一种典型的无互联线控制技术，国内外研究机构针对此策略进行了大量研究。文献[8]提出了改进型下垂控制策略，该策略采集储能单元的SOC状态，调整给定的下垂系数，使SOC状态较低的储能单元提供较少的功率，使SOC状态较高的储能单元承担较重的负荷。……