以直流微電網(wǎng)為研究對象,介紹了一種混合儲能系統(tǒng)的能量管理策略。為了降低由于負載變化引起的功率波動,優(yōu)化混合儲能系統(tǒng)的運行,提出了一種考慮超級電容器荷電狀態(tài)的能量管理策略。該策略根據(jù)實測超級電容器荷電狀態(tài),采用時間常數(shù)隨超級電容器荷電狀態(tài)變化的低通濾波算法,將波動功率在兩種儲能介質(zhì)之間進行分配。由蓄電池承擔(dān)波動功率的低頻部分,超級電容器承擔(dān)其高頻部分。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,并對所提出的能量管理策略進行仿真驗證。結(jié)果表明,該方法能有效解決由于儲能設(shè)備的過度充/放電而導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常穩(wěn)定運行的問題。 

【文章來源】：電氣工程學(xué)報. 2020,15(03)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

光伏-混合儲能微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

dc為直流母線電容；Pdc為維持直流母線電壓穩(wěn)定所需要的功率；Ppv為光伏系統(tǒng)發(fā)出的功率；Phess為儲能系統(tǒng)所承擔(dān)的功率；Pbat為蓄電池吸收/釋放的功率，Pbat>0表示蓄電池放電，Pbat<0表示蓄電池充電；Psc為超級電容器吸收/釋放的功率，Psc>0表示超級電容器放電，Psc<0表示超級電容器充電；Ps為負載消耗的功率。為了發(fā)揮混合儲能系統(tǒng)內(nèi)不同儲能裝置的技術(shù)優(yōu)勢，需要將直流微電網(wǎng)內(nèi)由于負載變化所引起的波動功率合理分配到不同儲能單元，如圖2所示。圖2低通濾波算法圖bathess11PPTs(4)schessbatPPP(5)結(jié)合式(4)和(5)，得schess1TsPPTs(6)式中，T表示低通濾波時間常數(shù)；s為微分算子。3混合儲能系統(tǒng)能量管理3.1傳統(tǒng)能量管理策略傳統(tǒng)的能量管理是通過設(shè)置一個儲能元件SOC

周期為2s)。表1光伏-混合儲能微電網(wǎng)仿真參數(shù)參數(shù)數(shù)值蓄電池額定電壓/V240蓄電池容量/AH400超級電容器容量/(F/m3)1直流母線電壓/V700SOCsc_min0SOCsc_low0.3SOCsc_high0.7SOCsc_max0.8T00.2Td0.1表2仿真算例編號光伏輸出功率/kW負載變化超級電容器初始SOC仿真1310.50仿真2310.85仿真3620.25仿真4620.78(1)仿真1為超級電容器工作在正常工作區(qū)，光伏系統(tǒng)在MPPT模式下運行，其輸出功率為3kW。由圖6～8所示，2s時超級電容器迅速提供由于負載突增引起的功率波動，而蓄電池功率變化緩慢。在4s時，由于負載突減，超級電容器迅速做出反應(yīng)，吸收由于負載突減所帶來的波動功率；而蓄電池平緩變化。由圖6所示，在負載突增、突減的過程中，直流母線電壓有小幅度跌落或上升，但均能快速恢復(fù)穩(wěn)定。圖6直流母線電壓圖7負載功率圖8仿真1蓄電池與超級電容器功率(2)仿真2為蓄電池工作在正常充/放電區(qū)，超級電容器工作在充電上限區(qū)，光伏系統(tǒng)在MPPT模式下運行，其輸出功率為3kW。負載功率變化與仿真1相同，如圖7所示。由于光伏輸出功率與負載功率與仿真1相同，故直流母線電壓如圖6所示。此時，超級電容器只能放電，禁止充電。由圖7、9所示，前2s儲能系統(tǒng)正常工作，

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3141055