申请/专利权人：电子科技大学

申请日：2024-01-15

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN117913865A

主分类号：H02J3/28

分类号：H02J3/28;H02J3/32;H02M3/155

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.07#实质审查的生效;2024.04.19#公开

摘要：本发明提供了一种应用于混合储能系统的基于输出阻抗的虚拟电容的动态下垂控制策略，属于电力电子领域。发明的目的在于针对混合储能系统所存在的虚拟电容控制没有考虑动态时的功率共享的问题，引入了一项可自适应调节的导数项，在不影响系统稳态功率分配的条件下，加快了系统的响应速度。并在此基础之上，通过分析虚拟电容下垂控制和虚拟电容的动态微分下垂控制的输出阻抗的波德图，得到引入的导数项带来的系统动态性能的提升，并最终针对所提出的控制策略设计虚拟电容的动态微分下垂控制调节系统，控制混合储能系统的功率分配。

主权项：1.一种应用于混合储能系统的基于输出阻抗的虚拟电容的动态下垂控制策略，其特征在于：1通过选取一个电池和超级电容Super-capacity,SC组成的混合储能系统，通过现有的基于虚拟电容的下垂控制方法，把传统下垂控制的下垂系数dj看作是虚拟电阻，并且把虚拟电阻替换为虚拟电容，得到虚拟电容的下垂控制器的VI关系为： 式中Vj和Ij为第J个源的变换器输出电压和电流，Vref为标称母线电压，Cj为对应的虚拟电容。其中电池与SC的输出VI关系表示为： 式中,Voj与ioj分别为源变换器的输出电压和输出电流。R1为电池对应的下垂系数，可以看作是虚电阻。Vref为直流母线的参考标称电压，io1与io2分别为电池和超级电容的输出电流。2电池与SC通过DC-DC变换器连接到电网，得出变换器通过虚拟电容下垂控制实现功率分配时，变换器的输出阻抗的表达式。电池通过变换器的输出阻抗为： 其中ωv1为电压控制环的控制带宽，R1为虚拟电阻，C1为变换器输出电容，η为一极小值，通常取值在110至15之间。电池通过变换器的输出阻抗为： 整个系统的输出阻抗为： 3基于传统虚拟电容下垂控制的电压电流VI关系上，加入一个微分下垂项，得到虚拟电容的动态下垂关系，具体公式如下所示: 其中md为自适应暂态下垂增益。4基于上述的功垂关系，得出变换器的输出阻抗的表达式。改进后系统的输出阻抗可以表示为: 5根据步骤3所提出的动态微分下垂控制策略，对电池与SC的混合储能储能的功率重新进行分配，针对该系统功率发生变动时，所提出的改进的下垂控制可以迅速发生响应。在电池和超级电容的混合储能系统，存在以下关系：io1+io2＝io其中io为直流母线的母线电流。联合电池与SC的输出VI表达式和电流关系得到： 其中G1s的形式为一个低通滤波器，而G2s的形式为一个高通滤波器。因此，负载电流的低频和高频部分分别分配给电池和SC。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 电子科技大学 一种应用于混合储能系统的基于输出阻抗的虚拟电容的动态下垂控制策略

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