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期刊號： CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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考慮SOC 一致性的儲能變流器集群動態(tài)下垂控制方法

來源：電工電氣發(fā)布時間：2025-09-26 14:26 瀏覽次數(shù)：33

考慮SOC 一致性的儲能變流器集群動態(tài)下垂控制方法

郭文駿，許興元，陳曉杭，丁佳鈺，李連臣
(廣東電網(wǎng)有限責任公司廣州增城供電局, 廣東 廣州 510000)
 
    摘 要：儲能系統(tǒng)可平滑新能源間歇性波動，但多儲能系統(tǒng)并聯(lián)時，電池荷電狀態(tài)(SOC)差異會導致容量利用率降低及過充、過放問題，影響電池壽命和系統(tǒng)安全性。提出一種基于 SOC 一致性的儲能變流器集群動態(tài)下垂控制方法，通過優(yōu)化傳統(tǒng)下垂控制策略，設置 SOC 偏差閾值，將 SOC 均衡分為快速調(diào)節(jié)與精確調(diào)節(jié)兩階段，并動態(tài)調(diào)整下垂系數(shù)，實現(xiàn)多儲能系統(tǒng)間的 SOC 均衡控制。在 MATLAB/Simulink 軟件中搭建兩臺并聯(lián)儲能系統(tǒng)仿真模型，驗證結(jié)果表明，該方法在不同運行條件下均能有效實現(xiàn) SOC 均衡，顯著提升系統(tǒng)容量利用率與運行可靠性，為新型電力系統(tǒng)儲能協(xié)同控制提供了有效技術方案。
    關鍵詞： 儲能系統(tǒng)；SOC 均衡；線路阻抗；動態(tài)下垂控制
    中圖分類號：TM46 ；TM911     文獻標識碼：A     文章編號：1007-3175(2025)09-0018-11
 
Dynamic Droop Control Method for Energy Storage Converter
Clusters Considering SOC Consistency
 
GUO Wen-jun, XU Xing-yuan, CHEN Xiao-hang, DING Jia-yu, LI Lian-chen
（Guangzhou Zengcheng Power Supply Bureau, Guangdong Power Grid Co., Ltd, Guangzhou 510000, China）
 
    Abstract: Energy storage systems can smooth out the intermittent fluctuations of new energy, but when multiple energy storage systems are connected in parallel, differences in the state of charge (SOC) of batteries can reduce capacity utilization and cause overcharge/overdischarge issues, affecting battery life and system safety. To address this, this paper proposes a dynamic droop coordinated control method for energy storage converter clusters based on SOC consistency. By optimizing the traditional droop control strategy, an SOC deviation threshold is set. The SOC balancing process is divided into two stages: fast regulation and precise regulation, with dynamic adjustment of droop coefficients,this approach achieves SOC balancing control among multiple energy storage systems. Build a simulation model of two parallel energy storage systems in MATLAB/Simulink, the results show that this method effectively balances SOC under different operating conditions,significantly improving system capacity utilization and operational reliability, and providing an effective technical solution for energy storage coordinated control in new power systems.
    Key words: energy storage system; SOC balance; line impedance; dynamic droop control
 
參考文獻
[1] 李冰，李嵐，王浩，等. 一種改善直流微電網(wǎng)負荷電流分配的下垂控制[J] . 電力科學與技術學報，2022，37(1) ：48-54.
[2] 米陽，蔡杭誼，袁明瀚，等. 直流微電網(wǎng)分布式儲能系統(tǒng)電流負荷動態(tài)分配方法[J] . 電力自動化設備，2019，39(10) ：17-23.
[3] 郭向偉，耿佳豪，劉震，等. 基于反激變換器的雙目標直接均衡方法[J] . 電工技術學報，2021，36(6) ：1269-1278.
[4] 熊飛，吳俊勇，段青，等. 一種適用于級聯(lián) H 橋儲能變換器的相內(nèi)功率分配控制策略[J]. 中國電機工程學報，2019，39(6) ：1732-1748.
[5] CASPAR M , EILER T , HOHMANN S . Systematic Comparison of Active Balancing:A Model-Based Quantitative Analysis[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology，2016，67(2) ：920-934.
[6] 李勇琦，陳滿，伍科，等.H 橋級聯(lián)電池儲能系統(tǒng)四級均衡控制研究[J]. 太陽能學報，2019，40(5) ：1291-1297.
[7] WU Qingfeng, SUN Xiaofeng, HAO Yancong, et al.A SoC control strategy based on wireless droop control for energy storage systems in ac islanded microgrid[C]//2016 IEEE 8th International Power Electronics and MotionControl Conference(IPEMC-ECCE Asia)，2016 ：2893-2898.
[8] 明遠山，胡慧慧，劉凱旋，等. 孤島模式下直流微網(wǎng)中儲能單元 SOC 均衡控制策略[J]. 電力科學與技術學報，2023，38(4) ：57-64.
[9] 陳勃旭，崔煒，陳宇，等. 分布儲能直流微電網(wǎng)中多儲能荷電均衡控制策略[J] . 電力系統(tǒng)保護與控制，2023，51(24) ：111-120.
[10] XU Dezhi, XU Anjie, YANG Chengshun, et al.A Novel Double-Quadrant SoC Consistent Adaptive Droop Control in DC Microgrids[J].IEEE Transactions on Circuits and Systems Ⅱ :Express Briefs，2020，67(10) ：2034-2038.
[11] GUAN Yajuan, MENG Lexuan, LI Chendan, et al.A dynamic consensus algorithm to adjust virtual impedance loops for discharge rate balancing of AC microgrid energy storage units[J].IEEE Transactions on Smart Grid，2017，9(5) ：4847-4860.
[12] ZHANG Qinjin, ZENG Yuji, LIU Yancheng, et al.An improved distributed cooperative control strategy for multiple energy storages parallel in islanded DC microgrid[J].IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics，2022，10(1) ：455-468.
[13] 孫孝峰，郝彥叢，王寶誠，等. 微電網(wǎng)分布式儲能單元荷電狀態(tài)平衡和電壓恢復[J] . 中國電機工程學報，2016，36(15) ：4047-4054.
[14] 米陽，蔡杭誼，宋根新，等. 考慮不匹配線阻的分布式儲能單元荷電狀態(tài)均衡研究[J] . 中國電機工程學報，2019，39(15) ：4441-4450.
[15] 吳青峰，褚曉林，于少娟，等. 基于改進型 P-E 下垂控制的低壓交流微電網(wǎng)不同容量儲能單元 SOC 均衡策略[J]. 太陽能學報，2023，44(4) ：266-275.
[16] 袁娜娜，王允建，張君，等. 直流微網(wǎng)中基于 SOC 的改進下垂控制[J] . 電力系統(tǒng)保護與控制，2019，47(15) ：17-23.
[17] 宋昕一，徐永海，袁敞，等. 孤島直流微電網(wǎng)的多儲能 SOC 穩(wěn)定均衡控制策略[J] . 電力系統(tǒng)保護與控制，2024，52(20) ：49-59.
[18] LI C, COELHO E, DRAGICEVIC T, et al.Multiagentbased distributed state of charge balancing control for distributed energy storage units in AC microgrids[J].IEEE Transactions on Industry Applications，2017，53(3) ：2369-2381.