再生能源发电中考虑SOC的复合储能控制策略.pdfVIP

西安理工大学学报 JournalofXi’anUniversityofTechnology(2014)Vo1．30No．3 299 文章编号 2014)03—0299—05 再生能源发电中考虑 SOC的复合储能控制策略 刘金虹 ，张辉 ，杨秉翰 ，李洁 ，闵阳 ，杨凯 (1．西安理工大学 自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048； 2．西安交通大学 电力设备电气绝缘 国家重点实验室，陕西 西安 710049) 摘要：为 了维持微网中各发电单元输 出功率与负荷功率的瞬时平衡 ，需要储能单元频繁地充放 电， 对传统大功率锂离子 电池的内部温度等产生较大的负面影响，导致 电池容量积累性亏损并在短时 间内快速下降，缩短其使用寿命 。文中提 出了适用于微 网的超导磁储能与锂离子电池混合储能结 构 ，将 SMES与锂 离子 电池通过各 自DC／DC变换器并联到直流母线，并推导了混合储 能的简化模 型 ，利用滑动平均滤波法将波动功率高频部分分配给 SMES，低频波动部分分配给锂 离子 电池 。根 据不同的sOc工作状态 (正常，警告，报警等)，动态调节滤波时间常数 ，从而调节功率分配。该 HESS在风力发 电中的仿真试验验证 了所提 出的混合储能拓扑及滑动平均滤波法动态分配策略的 有效性。 关键词：复合储能；荷 电状态；超导磁储能；锂 电池；变截止频率 中图分类号：TM 921 文献标志码 ：A ControlstrategyofhybridenergystorageforrenewableenergyconsideringSOC LIU Jinhong ，ZHANG Hui～，YANG Binghan ，LIJie，MIN Yang ，YANG Kai (1．FacultyofAutomationandInformationEngineering，Xi’anUniversityofTechnology． Xi’an710048，China；2．OpenFundofStateKeyLaboratoryofElectricalInsulationand PowerEquipment，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China) Abstract：Inordertomaintaintheinstantaneouspowerbalanceofeachmicro—gridpowergenera— tionunitandload，frequentcharginganddischarging oftheenergystorageunitisurgentlynee— ded。which hasagreatnegativeeffectontheinternaltemperatureoftraditionaIhigh—powerlithi— um—ionbattery。leadingtotheaccumulationlOSSofbatterycapacityinarapidwayinashorttime andshorteningitslifespan．In thispaper，ahybridenergystoragesystem (HESS)topologyof superconductingmagneticenergystorage(SMES)andlithium—ionbatterysuitableformicro—grid iSproposed ，SMES andlithium—ionbatteriesareconnectedinparalleltotheDC busbyrespective DC／DCconverters，andsimplifiedmodelofhybridenergystorageisderived，highfrequencypart ofthefluctuation ofthepoweriSallocated to SMES，thelow—frequency fluctuation partiSas— signedtolithium—ionbatterybyusingmovingaveragefilteringmethod．Thefilter