双极性DC_DC变换器及分布式储能功率控制.pdf

双极性直流微电网是近年来受到广泛关注的技术领域，其不仅可以利用直流微电网的优点，而且可以灵活选择不同的母线供电，从而为电能设备和分布式电源的接入提供了极大的便利，进而提高了直流供电系统的灵活性和可靠性。双极性直流微电网通常在系统中加入储能装置，以便在供电电压波动时进行调节，维持系统的功率平衡。 针对单个储能变换器的控制策略，需要分析其调节性能。储能变换器控制策略对于稳定双极性直流母线电压至关重要。在这种情况下，控制策略必须能够确保正负母线电压的平衡，为整个直流微电网的稳定运行提供保障。 在双极性直流微电网中，由于单台储能变换器的容量有限，不足以满足微电网系统大容量的需求，因此提出了将多个储能模块并联接入直流母线，形成分布式储能系统的方法，从而实现系统容量的扩增。这种分布式储能系统具有灵活的扩展性和较高的可靠性。 然而，随着储能模块数量的增加，如何在并联的储能模块间合理分配功率成为了一个关键问题。为解决这一问题，文章提出了一种改进的荷电状态(SOC)下垂控制策略。该策略通过构建下垂系数与储能模块SOC之间新的指数函数关系，使得在充电和放电过程中，各储能模块可以根据自身的SOC实时调整输出或吸收的功率大小，从而实现并联储能模块间功率的合理分配。 下垂控制策略是一种广泛应用于储能系统中的功率分配方法，它模拟了发电机组的传统下垂特性，通过改变输出功率来控制电压或频率，从而在多个并联模块之间实现功率的均衡分配。传统的下垂控制策略存在固有缺陷，如无法反映不同电池单元的能量状态差异，可能导致储能单元之间充电不均，影响系统的稳定性和效率。因此，研究者们提出了一些改进方法，比如采用SOC相关的下垂控制策略，以期望通过实时调整下垂系数来改善功率分配的精确性和合理性。 在上述改进的SOC下垂控制策略中，每个储能模块都能根据自身的SOC动态调整下垂系数，这样不仅能够确保每个模块的SOC得到合理利用，还能保持整个分布式储能系统的稳定性。下垂控制策略中，下垂系数的选择对于系统响应速度、稳定性和精确性都有重要影响。通过实验验证了该控制策略的可行性，这表明所提出的策略不仅在理论上是合理的，在实际应用中也是有效的。 在双极性直流微电网和分布式储能系统的研究与应用中，有许多关键的技术点需要深入探讨，包括储能系统的设计、控制策略的优化、以及系统整体的运行和管理等。随着电力电子技术的不断进步，以及对系统效率、可靠性和经济性的不断提高要求，对于储能系统的控制和管理的研究将变得更加重要。 此外，研究中引用了多个基金项目支持，说明了此研究领域的研究得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金等的资助，这也反映了该领域的研究受到了国家和地方政府的重视。 双极性DC/DC变换器在分布式储能功率控制方面发挥着重要作用，通过改进的SOC下垂控制策略，可以有效地解决并联储能模块间功率分配的问题，这对于提升直流微电网的稳定性和可靠性具有显著的意义。未来，随着技术的进一步发展，相关研究将会在提高能效、减少成本、优化控制方法等方面继续深化。