基于储能优化及荷电状态均衡的直流微电网控制研究

彭冬宇，马晓磊，郝雨辰

(1.国家电投集团山东能源发展有限公司，山东 济南 250000； 2.国网新疆电力有限公司，新疆 乌鲁木齐 830092；3.国网江苏省电力有限公司调控中心，江苏 南京 210024)

随着能源的日益短缺以及能源需求的持续升高，通过可再生能源作为电源的分布式发电方法也获得了飞速进步[1-2]。同时，大量的直流设备也应运而生，进而改善电网结构，让电源以及负载的结构发生了变化，使得直流微电网也获得了快速进歩[3-4]。直流微电网对光伏发电、风力发电等具有更强的适应性，更强的电能转换效率以及控制简单等优势。因此，直流微电网得到越来越广泛的关注与研究[5]。

由于新能源发电主要是风力发电、光伏发电等为主，具有一定的间歇性以及不稳定性，通过配置储能设备可以平衡系统功率[6-7]。储能设备中，蓄电池储能方式具有应用广泛以及结构简便等优势，然而当在系统中配备多台蓄电池储能设备时，虽然能在一定程度上均衡系统功率，但因运行环境存在差异，其并联运行时会出现荷电状态不一的情况[8-10]。如此，不仅会造成蓄电池充放电效率降低、运行寿命也大大受影响。因此，需要对蓄电池储能装置优化方法以及运行时荷电状态平衡方法进行研究。

在微电网中蓄电池储能受限于自己特性以及运行环境。在直流微电网内，目前常用的蓄电池控制策略中，利用较为广泛的是电压电流PI控制[11-12]。该方法主要通过参考电压和母线电压对蓄电池充放电进行有效控制，然而功率出现突然变化时，会出现较大的暂态冲击。……