中國科學院廣州能源研究所可再生能源重點實驗室、中國科學院大學的研究人員張繼元、舒杰、寧佳、王浩，在《電工技術學報》上撰文（論文標題為“考慮SOC自均衡的光儲獨立微電網協(xié)調控制”），針對多分布式電源組成的混合微電網，考慮孤島模式下光伏與儲能系統(tǒng)協(xié)調運行，對其能量管理控制策略展開研究。

首先，考慮儲能系統(tǒng)荷電狀態(tài)SOC平衡，提出了一種改進的動態(tài)下垂控制策略，以提高不同儲能系統(tǒng)間輸出功率的均衡度，延長儲能單元使用壽命。其次，針對光伏輸出功率波動以及SOC狀態(tài)變化，設計了分布式電源的多模式切換控制算法，根據場景運行在不同的控制模式，實現分布式微電網能量管理目標。

通過搭建Matlab/Simulink仿真模型，儲能系統(tǒng)能夠根據SOC狀態(tài)快速分配功率，同時協(xié)調光伏系統(tǒng)維持微電網穩(wěn)定運行，驗證了所提控制策略的可行性和有效性。

隨著分布式發(fā)電技術的快速發(fā)展，光伏、風機等可再生能源（RenewableEnergySources,RES）越來越多地接入到大電網中，使分布式電源裝機容量不斷提高。為協(xié)調多種類的分布式能源高效利用，通常將其整合成區(qū)域配電網絡——微電網的形式?？紤]到RES功率輸出的波動性、間歇性等特性，為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運行，通常需配置相關容量的儲能系統(tǒng)（EnergyStorageSystems,ESS）。

微電網可運行在并網模式，參與大電網的頻率/電壓調節(jié)、功率分配以及削峰填谷等。在電網出現故障孤島運行時，接收監(jiān)控調度系統(tǒng)的指令，實現各發(fā)電單元與負載、儲能單元之間能量的優(yōu)化調度和微電網經濟運行，此時的微電網獨立提供電壓支撐以及維持頻率的穩(wěn)定。

針對孤島微電網，其控制目標是實現分布式電源（DistributedGenerations,DGs）之間的能量平衡以及頻率電壓穩(wěn)定，同時需考慮RES功率波動和儲能荷電狀態(tài)（StateofCharge,SOC）的變化。相關學者研究了在光/儲孤島微電網中，采用頻率信號實現功率控制。有的研究則采用模糊算法，并結合SOC水平研究并網控制策略，上述方法均僅適用于單個儲能系統(tǒng)。

有研究采用改進的下垂方法，實現光伏（Photovoltaic,PV）和儲能的自適應協(xié)調控制。進一步，研究了由光/儲并聯(lián)組成的混合系統(tǒng)的能量管理策略。然而，這些方法并未討論多組儲能系統(tǒng)時的SOC均衡問題。

因此，為了實現微電網即插即用、易于擴容的性能，需綜合考慮分布式電源的功率條件和ESS的存儲容量。有學者提出最大功率跟蹤（MaximumPowerPointTracking,MPPT）和儲能結合的V-f與P-Q協(xié)調控制策略，考慮了光伏最大功率和SOC荷電狀態(tài)，該控制算法適用于ESS匯入光伏系統(tǒng)的直流輸出端，同時需要額外的控制方案來協(xié)調在交流母線上與其他分布式電源的能量交互。

交流孤島微電網中多采用基于P-f下垂控制的SOC平衡方案，研究者根據不同的運行條件，設計了多模式運行控制方法，無通信線情況下協(xié)調RES和ESS實現自主平滑過渡，但在切換過程中會導致頻率的較大偏差。對此，有學者通過引入SOC平衡因子，使得不同容量ESS在充放電過程中實現平衡，同時維持交流母線頻率的穩(wěn)定。其他學者在所提出的控制策略中，結合考慮了需求側響應和儲能系統(tǒng)的靈活參與，并通過兩級迭代消除對彈性需求的約束，但該算法控制復雜、運算量大，同時需附加通信鏈路。

本文研究微電網中RES/ESS多電源并聯(lián)時的協(xié)調控制策略。首先設計一種考慮SOC均衡的改進下垂控制，調節(jié)儲能系統(tǒng)間SOC平衡；然后結合光伏輸出功率及蓄電池荷電狀態(tài)變化，提出多模式切換控制方法。這些控制能夠實現DGs間的功率主動分配以及靈活的模式轉換，同時根據分布式電源運行狀態(tài)，提出能量管理控制策略流程，自主實現分布式微電網穩(wěn)定運行的目標。最后，通過Matlab/Simulink搭建了含光伏、儲能和負荷的混合微電網模型，驗證所提算法的控制效果并進行特性分析。

結論

本文提出一種考慮SOC自均衡的混合微電網協(xié)調控制策略，為此設計了分布式電源多模式切換控制及能量管理流程。在光伏、儲能系統(tǒng)放電階段，考慮避免ESS單元不均衡放電，提出分布式儲能系統(tǒng)動態(tài)下垂控制方法，提高不同蓄電池組間輸出功率的均衡度。

仿真實驗表明，在采用所述控制策略后，具有不同SOC初始值的儲能系統(tǒng)能自適應調整輸出功率，進而促進SOC趨于一致。同時，考慮光伏輸出功率波動、儲能系統(tǒng)SOC荷電狀態(tài)以及負載側功率需求的變化，設計多模式自主切換算法控制流程，并在Matlab/Simulink模型中模擬仿真了多種運行場景。

結果表明，所提出的控制策略能夠實現分布式微電網的能量管理、功率的合理分配及系統(tǒng)穩(wěn)定運行，從而驗證了所提控制策略的可行性和有效性。