混合储能系统的能量管理及VDCM-MPC联合控制

针对直流微电网混合储能系统(hybrid energy storage system,HESS),提出了一种兼顾其储能荷电状态(state of charge,SOC)、直流母线电压稳定和响应速度的能量管理和联合控制策略.提出了含功率分配环节的虚拟直流电机(virtual DC machine,VDCM)控制策略,并通过小信号模型验证了策略的稳定性.根据SOC均衡性和控制充放电深度的能量管理需求,提出了根据储能SOC改变滤波时间常数的自适应功率分配策略.将模型预测控制(model predictive control,MPC)应用于VDCM控制电流内环以进一步提高系统响应速度,并引入反馈校正环节以优化控制.仿真结果验证了所提策略可延长储能单元的使用寿命,联合控制策略还增强了系统稳定性,提升了动态响应速度.