级联式储能系统中电池自均衡控制策略研究

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1、2015年7月电工技术学报Vol.30No.14第30卷第14期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJul.2015级联式储能系统中电池自均衡控制策略研究111234艾洪克吴俊勇郝亮亮冯宝泉张巨瑞张皎（1.北京交通大学电气工程学院北京1000442.北京能源投资(集团)有限公司北京1000223.北京京能清洁能源电力股份有限公司北京1000284.北京科锐博润电力电子有限公司北京100083）摘要针对独立电池供电的组合级联式储能系统中电池SOC不均衡问题，基于特征谐波

2、消除PWM方法提出了一种新的差异化充放电控制策略。当检测到各电池SOC不均衡时，采用差异化充放电控制使各电池SOC趋于一致；当电池SOC达到均衡时，切换到同步充放电的移相SPWM控制。该方法提高了整个组合级联式储能系统的可用率和储能系统的有效容量，改善了储能系统的电能质量。文中推导了差异化充放电控制方法的原理，给出了切换条件。在PSCAD/EMTDC中建立了组合级联式储能系统模型，验证所提出的电池自均衡控制策略的有效性。关键词：组合级联式储能系统电池SOC自均衡移相SPWM控制特征谐波消除PWM中图分类号：TM72

3、ResearchonBatterySelf-BalancingControlStrategyinCascadeEnergyStorageSystem111234AiHongkeWuJunyongHaoLiangliangFengBaoquanZhangJiruiZhangJiao（1.SchoolofElectricalEngineering,BeijingJiaoTongUniversityBeijing100044China2.BeijingEnergyInvestmentLtd.CompanyBeijing1

4、00022China3.BeijingJingnengCleanEnergyElectricalPowerLtd.CompanyBeijing100028China4.BeijingKeruiBodianPowerElectronicsCompanyBeijing100083China）AbstractIntermsoftheimbalanceproblemsofthestateofchargeofbatteriesinindependentbatterypoweredhybridcascadeenergystor

5、agesystem,thispaperproposesanewcontrolstrategy,thedifferencechargeordischarge,whichbasedonSelectiveHarmonicEliminationPWM.Whenthestateofchargeofbatteriesisimbalanced,carryondifferencechargeordischargetoadjustthestateofchargeofbatteriesconvergence.Ifbalanced,tr

6、ansfertothesynchronouschargeordischargebyusingphaseshiftSPWM.Asaresult,itimprovesthewholehybridcascadestoragesystemavailabilityandcapacityandprolongsthebatteries'servicelifeeventhatofthewholesystem.Thispaperderivestheprincipleofdifferencechargeordischargecontr

7、olmethodandputsforwardtheswitchingcondition.Itsreasonableandfeasibilityareverifiedbyanexampleofhybridcascadeenergystoragesystem,fromtheoreticalanalysesinconjunctionwithmodelinvestigationsestablishedinPSCAD/EMTDC.Keywords：Hybridcascadeenergystoragesystem,self-b

8、alancingcontrol,phaseshiftPWM,selectiveharmonicelimination(SHE)PWM1引言波动性，它们的并网给电力系统的安全稳定运行带来了极大挑战。电池储能系统具有快速、双向有功风能和太阳能等可再生能源发电具有随机性和和无功功率调节能力，在应对可再生能源发电间歇性、负荷波动和提高电能质量等方面具有很高的应北京市