在“雙碳”目標(biāo)的引領(lǐng)下，儲能技術(shù)正逐漸成為能源研究領(lǐng)域的焦點。近期，河南理工大學(xué)河南省煤礦裝備智能檢測與控制重點實驗室的研究團隊，針對電動汽車接入交直流混合微電網(wǎng)后的儲能交互問題，提出了一種創(chuàng)新的功率協(xié)調(diào)控制策略，相關(guān)研究成果已在《電工技術(shù)學(xué)報》2024年第19期刊發(fā)。
研究團隊由王浩、仵哲、康博陽、李斌和李紹令組成，他們深入探討了電動汽車作為靈活儲能單元在交直流混合微電網(wǎng)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)上，電動汽車與微電網(wǎng)間的儲能交互過度依賴雙向互聯(lián)接口變換器（BILC），而該研究則旨在優(yōu)化這一過程。
為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，研究團隊設(shè)計了一種聯(lián)合儲能系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合了電動汽車和蓄電池的儲能能力。他們根據(jù)電動汽車和蓄電池的響應(yīng)優(yōu)先級，制定了詳細(xì)的聯(lián)合儲能動作規(guī)則。這一規(guī)則不僅確保了儲能單元的SOC（荷電狀態(tài)）均衡，還有效避免了儲能交互過程中的損耗，并減輕了BILC的功率傳輸壓力。
圖1：含聯(lián)合儲能系統(tǒng)的AC/DC混合微電網(wǎng)分層控制結(jié)構(gòu)
研究團隊進一步將微電網(wǎng)的運行模式劃分為四種狀態(tài)：子網(wǎng)自主運行、網(wǎng)間盈余互濟、網(wǎng)間虧缺互濟和功率越限運行。這些狀態(tài)的劃分基于微電網(wǎng)的凈功率以及BILC功率傳輸?shù)淖畲笾?，為制定具體的控制策略提供了依據(jù)。
圖2：兩子網(wǎng)運行狀態(tài)劃分
在電動汽車作為儲能單元的應(yīng)用中，研究團隊充分考慮了車主的出行需求。他們設(shè)計了一套機制，將車主的SOC約束和充放電意愿信息上傳至協(xié)調(diào)控制層，以確保在滿足車主需求的同時，實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度。
圖3：聯(lián)合儲能系統(tǒng)的動作劃分規(guī)則
研究團隊還制定了各模式下的功率協(xié)調(diào)控制策略，并提出了基于分層控制的方案。他們通過Matlab/Simulink仿真平臺對策略進行了驗證，結(jié)果表明，該策略在均衡儲能SOC、避免儲能交互損耗以及分擔(dān)BILC功率傳輸壓力方面均表現(xiàn)出色。
圖4：交直流混合微電網(wǎng)模式及工況切換圖
河南省煤礦裝備智能檢測與控制重點實驗室自成立以來，已在多個領(lǐng)域取得了顯著成果。該實驗室擁有一支由中青年人才為主的創(chuàng)新型科技團隊，致力于新能源與微電網(wǎng)、儲能電站一體化等前沿技術(shù)的研究。此次的研究成果不僅為交直流混合微電網(wǎng)的功率協(xié)調(diào)控制提供了新的思路和方法，也進一步展示了實驗室在儲能技術(shù)領(lǐng)域的實力。
