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基于共识的直流微电网中光伏-电池单元分布式控制

DOI：10.1109/tie.2018.2880717 期刊：IEEE Transactions on Industrial Electronics 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 本文提出一种分布式协同控制方案，在共识协议中考虑电池储能单元（BSU）的荷电状态（SoC）平衡与功率限制，以实现含光伏（PV）的直流微电网平均母线电压一致性。该共识协议定义的状态变量使所有BSU能协同充放电，且不会在BSU间产生环流。此外，通过在定义的状态变量中纳入BSU功率限制，可防止BSU出现功率越限?；诠彩兜姆植际娇刂平鲂璨捎昧谟蛲ㄐ偶纯墒迪秩忠恢滦?，相比传统集中式控制避免了单点故障问题。仿真与实验结果表明，所提方法在不同测试场景下的孤岛直流微电网中具有良好效果。
作者： Xia Chen，Mengxuan Shi，Jianyu Zhou，Wenping Zuo，Yin Chen，Jinyu Wen，Haibo He
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

提出一种分布式协同控制方案，用于实现含光伏（PV）的直流微电网中母线电压平均值的共识，同时考虑电池储能单元（BSU）的荷电状态（SoC）平衡和功率限制。

研究成果

提出了一种基于共识的分布式控制框架，通过考虑电池功率限制来确保微电网平均直流母线电压达成共识，并根据荷电状态（SoC）实现比例功率分配。该分布式方法仅需利用相邻单元信息交换即可实现全局通信，从而避免集中式控制中的单点故障问题。通过特征值分析证明，在所设计控制器作用下的光伏-电池储能单元系统具有稳定性。仿真与实验验证表明该控制策略在电压调节和负载分配方面具有有效性。

研究不足

与控制器相比，电池的荷电状态（SoC）动态变化要慢得多，因此在稳定性分析中认为电池的SoC是恒定的。只有当控制器在整个SoC范围内都保持稳定时，系统的稳定性才能得到保证。

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