交直流多端口户用型能量路由器协调控制策略

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摘要能量路由器是家庭区域能源网与电网之间能量接口的重要组成部分,本文针对一种交直流户用型能量路由器结构,研究设计实现分布式发电、储能系统、电网与负荷之间能量平衡的协调控制策略。为延长由蓄电池和超级电容组成的混合储能系统中蓄电池的使用寿命,设计模糊控制算法电源管理策略;采用改进的下垂控制策略,实现户用型能量路由器并网时的平滑切换,提高系统的鲁棒性。在Matlab/Simulink平台上搭建户用型能量路由器仿真模型进行分析,仿真结果表明,本文所研究控制策略在保持系统稳定性的同时,能够有效抑制可再生能源输出波动及负载变化带来的影响。

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	杨新华
	张景帆

关键词 ：能量路由器, 混合储能, 协调控制, 模糊控制, 下垂控制

Abstract：Energy router is an important part of the energy interface between home regional energy network and power grid. Aiming at an AC/DC household energy router structure, this paper studies and designs the energy balance coordination control strategy between distributed generation, energy storage system, power grid and load. To extend the battery life in the hybrid energy storage system composed of batteries and supercapacitors, fuzzy control algorithms and power management strategies are designed. The improved droop control strategy is adopted to realize the smooth switching of household energy router when connected to the grid, and improve the robustness of the system. The home energy router simulation model is established and analyzed on the Matlab/Simulink platform. The simulation results show that the control strategy studied in this paper can effectively restrain the influence of renewable energy output fluctuations and load changes while maintaining the stability of the system.

Key words： energy router hybrid energy storage coordinated control fuzzy control droop control

收稿日期: 2021-09-29

作者简介: 杨新华（1966—）,男,教授,主要研究方向为电力电子与特种电源。

引用本文:

杨新华, 张景帆. 交直流多端口户用型能量路由器协调控制策略[J]. 电气技术, 2022, 23(3): 31-38. YANG Xinhua, ZHANG Jingfan. Coordinated control strategy of AC/DC multi-port household energy router. Electrical Engineering, 2022, 23(3): 31-38.

链接本文:

http://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2022/V23/I3/31

[1] 陈敏, 李义强, 田浩, 等. 户用型能量路由器的微电网应用技术[J]. 太阳能, 2018(1): 58-61.
[2] 曾林翠, 金猛, 王莉, 等. 能量路由器在泛在电力物联网配网侧的应用研究[J]. 电气技术, 2020, 21(2): 77-80, 118.
[3] 余晓丹, 徐宪东, 陈硕翼, 等. 综合能源系统与能源互联网简述[J]. 电工技术学报, 2016, 31(1): 1-13.
[4] 王建元, 张泽强, 宋月航. 户用型能量路由器控制策略研究[J]. 电测与仪表, 2021, 58(6): 174-179.
[5] 文武松, 赵争鸣, 莫昕, 等. 基于高频汇集母线的电能路由器能量自循环系统及功率协同控制策略[J]. 电工技术学报, 2020, 35(11): 2328-2338.
[6] CHEN Yu-Kai, WU Yung-Chun, SONG Chau-Chung, et al.Design and implementation of energy mana-gement system with fuzzy control for DC microgrid systems[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2013, 28(4): 1563-1570.
[7] 涂春鸣, 栾思平, 肖凡, 等. 基于下垂移相的三端口直流能量路由器功率协调控制策略[J]. 电网技术, 2019, 43(11): 4105-4114.
[8] LI Zhen, LI Penghua, SHENG Wangxing, et al.Research on a household energy router for energy internet[C]//2018 13th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), Wuhan, 2018.
[9] LIU Bin, WU Weihan, ZHOU Chunxiao, et al.An AC-DC hybrid multi-port energy router with cordinated control and energy management strategies[J]. IEEE Access, 2019, 7: 109069-109082.
[10] 梁建钢. 微电网变流器并网运行及并网和孤岛切换技术研究[D]. 北京: 北京交通大学, 2015.
[11] 郑文迪, 刘丽军, 曾静岚. 采用改进相位控制方法的微网并网/孤岛平滑切换策略[J]. 电网技术, 2016, 40(4): 1155-1162.
[12] 王晓寰, 张旭东, 郭红强. 基于相位簇扰动的下垂控制并网逆变器孤岛检测[J]. 电工技术学报, 2020, 35(8): 1728-1738.
[13] 柳丹, 张宸宇, 郑建勇, 等. 基于混合储能的直流微电网母线电压控制策略[J]. 电器与能效管理技术, 2016(6): 47-52.
[14] 郑熙东, 江修波. 基于小波分解的含备用系统混合储能系统功率分配[J]. 电气技术, 2020, 21(7): 30-34.
[15] 郑熙东, 江修波. 基于完备经验模态分解与能量熵的混合储能系统功率分配[J]. 电气技术, 2020, 21(11): 61-65, 70.