基于多目标协调的混合储能功率自适应分配方法

摘要

混合储能具有良好的功率可控特性，在孤岛微网中常被用作功率缓冲器，补偿分布式电源和负荷多变的功率潮流.围绕储能的功率响应问题，本文设计了混合储能的功率控制方案，并提出了一种基于多目标协调的子单元功率自适应分配方法 .首先基于对母线功率供求平衡关系的分析，设计了主从并联型储能功率控制方案.其次利用积分器的“时空调零”特性，实现了子单元的功率自主分配；基于此，考虑了不同荷电状态（SOC）下储能最大充放电功率的差异，设计了子单元的SOC分层管理和多目标功率协调策略.仿真结果表明，所提策略实现的功率分配效果满足子单元的功率响应特性；随着超级电容SOC_scn偏移加深，所提策略对SOC_scn的优化能力越强，初始SOC_scn为97%时能提高10.10%的优化性能，这保障了超级电容作为电压源的功率输出能力；所提策略降低了超级电容常态下的蓄电池的输出深度，蓄电池的最大功率深度降低了46.70%，这提高了蓄电池的使用寿命.

关键词

孤岛微电网 / 混合储能功率控制 / SOC分层管理 / 多目标协调 / 功率自适应分配

基金资助

国家自然科学基金资助项目（52077070）; 博士后创新人才支持计划（BX20220103）; 深圳市自然科学基金面上项目（JCYJ20220530160405012）