基于边缘计算的混合储能多微电网功率自适应控制.pdfVIP

2023年4月第26卷第4期 电力大数据 大数据专题 Apr.2023,Vol.26,No.4 POWER SYSTEMS AND BIG DATA Big Data Special Reports 基于边缘计算的混合储能多微电网功率自适应控制 赖丹晖，罗伟峰，黄建华 （深圳供电局有限公司，广东深圳518000) 摘要：在微电网中，将多个双向接口变换器并联可提高微电网两侧的功率交换能力，但并联变换器的微电网难以 有效控制。研究发现，微电网接入储能系统可以缓冲功率波动、降低功率控制难度。为保证微电网稳定运行，提高 功率控制精度，本文提出了基于边缘计算的混合储能多微电网功率自适应控制方法。研究基于边缘计算技术，分析 了混合储能多微电网结构，并构建了一个用于混合储能多微电网的自动管理平台。在此基础上，通过对母线实时电 压的控制实现频率的调节，增强接口变换器的稳定性，以完成混合储能多微电网功率交互的调度与控制。在混合微 电网中，我们接入储能系统，通过功率交换控制、自主功率分频自适应控制实现了混合储能多微电网的功率自适应 控制。实验结果表明，所提方法在混合储能多微电网功率控制方面效果较好，有功功率控制误差较小，能够有效保 证混合储能多微电网稳定运行，并提高功率自适应控制准确度。 关键词：多微电网；混合储能；功率控制；自适应控制；边缘计算 中图分类号：TM731 文献标志码：A 开放获取 文章编号：2096-4633(2023)04-0028-08 DOI:10.19317/j.cnki.1008-083x.2023.04.004 能源是人类生存和发展的基石，发展分散式可 (series-parallel power flow controller,SP-PFC)技 再生能源已成为推动世界能源结构转变的主要方向 术，提出了一种抑制互联双极直流电网不平衡功率 的方法；基于SP-PFC拓扑结构，计算恒功率输出电 之一[1-2],其在全球各地开发和利用的规模越来越 大。微电网是基于可再生能源的新技术，能够有效 压及电流，利用电压与电流两者之间的关系，将处于 地保障电网的安全运行，并高效消纳能源，从而提高 工作时的SP-PFC线性化处理，将其与线性、非线性 可再生能源的使用效率。单一的微电网存在运行能 模型对比并分析其差异；在不平衡电流及电压条件 力、抗干扰能力差、可再生能源发电量不稳定、负载 下,研究SP-PFC受电压与电流的影响，并建立模 波动大等缺陷。本文研究的混合储能多微电网正常 型，分析其稳定性。在文献[4]中，基于孤岛微电网， 运转的关键是保持功率平衡，提高资源利用率。基 研究者提出了一种采用多分布式电源变换器的非线 于以上分析，研究在混合储能多微电网中实现自适 性跟踪控制方法，采用同步参照系的互联和阻尼分 应控制、改善微电网供电质量和提高其供电可靠性 配无源控制器，设计出一种控制方法；根据控制器原 显得十分重要。 理，控制电网的动态功率转换装置特性；基于互连电 随着新能源技术的快速发展，太阳能光伏和风 容的技术，将升压变换器和DC/AC逆变器内的功 力发电等可再生能源逐渐替代传统火力发电成为主 率控制单元（PCU)与电网连接，并使用LC滤波器 要电源。然而，考虑到可再生能源发电存在不稳定 进行耦合；在系统运行变化时，控制器对PCU内的 和间歇性的问题，混合储能方案在微电网中的应用 电压和电流功率变化进行监测和抑制，并通过下垂 正逐渐受到重视。由于混合储能可以有效平衡系统 控制器参考指令，实现对系统的精准跟踪。文献[5] 的电能供需、提升电网安全性和稳定性，因此成为多 研究了利用分布式发电资源、电池和超级电容器三 微电网的重要组成部分。 者构成的混合储能微电网，提出了一种基于粒子群