基于虚拟阻抗的孤岛交流微电网混合储能控制策略研究

摘要

为了实现孤岛交流微电网(AC-MG)混合储能系统(HESS)的分散控制,针对超级电容(SC)和蓄电池(Battery)构成的HESS,提出了一种基于虚拟阻抗的功率动态分配方法。在不需要实时检测负载功率的情况下实现两种类型储能设备的功率实时动态分配。在分析虚拟阻抗基本原理并建立HESS等效电路模型的基础上,推导了HESS动态功率分配的原理。通过分析DC/AC变换器电压电流双环控制参数对于变换器输出阻抗和虚拟阻抗的影响,给出有益于功率分配的控制参数设置方法。最后,建立了HESS的仿真模型,设计了2类典型的等效功率波动工况,深入分析HESS在各种工况下的运行特性。结果表明:在各种工况下,HESS都可以通过控制超级电容串联虚拟电容(VC)实现其补偿等效功率波动的高频部分;蓄电池串联虚拟电阻(VR)吸收功率波动的低频部分,动态功率自动分配有效实现,提高了系统的鲁棒性和可靠性。