新能源联合供电系统能量管理与控制

文/袁方方 陈哲 李燕

1 主要研究内容

在研究的过程中主要从功率转换、基本结构以及能源管理方面进行研究。

1.1 基本结构

新能源联合供电系统进行应用的基本结构是实施的基础，这一过程中通常采用直流母线或交流母线的分式结构，直流母线在应用过程中将每种能源形势连接一种DC-DC变换器，从而实现电能的直流输出，将其直接并联在直流母线上，实现电能的输出。

交流母线则连接DC-AC变换器，但直流母线与交流母线对其起来具备较多的优点，主要体现在以下方面：

（1）直流母线能够直接的检测电压是否稳定，不需要对频率等问题进行考虑，简化了操作过程。

（2）直流形式传输电能能够降低系统损耗，不需要考虑交流电网所造成的损耗。

（3）不会受到电压不平衡的影响，能够提升供电的可靠性。可见直流输电技术的优势更多，今后过程中可以加强对这一方法的应用。

1.2 变换器

新能源供电系统应用过程中主要对DC-DC转换器进行应用，其主要分为发电装置端、储能装置端以及负载端。新能源主要采用光伏电池进行应用，因此DC-DC电路设计过程中应该根据电路以及电流作为参数进行优化设计。传统变换器要求输出的电压保持在一定范围内，但应用新能源后就需要太阳能电池输出最大功率，将反馈信号变化为输入电压。储能端DC-DC电路将直流母线与储能装置进行连接，从而实现双向流动，从而保证功率满足需求。

1.3 能量管理策略

新能源联合供电系统的应用过程中，可以对多种新能源进行应用，每种新能源均存在较大的差异，因此可以对不同能源进行应用，将不同新能源产生的电能进行结合，来提升稳定性，并且还能够更好的对多种新能源进行合理的利用，降低对不可再生能源的使用。新能源应用过程中太阳能、风能受到环境的影响较大，需要最大功率的进行跟踪以及控制，从而保证将能源最大程度进行应用，以提升其最大利用率。蓄电池这在这一过程中需要进行充电以及放电，以保证其使用时间。在应用过程中为了保证能源之间实现协调与合作，应该对合理的能量管理政策进行制定。

2 联合供电系统能量管理与优化控制研究概况

2.1 直流母线整体能量最优利用的协调控制

单一微源的应用过程较为简单，直流母线的应用过程中则十分复杂，福利实用最大功率的跟踪算法会造成能量的大量损失，并且会存在使用最大功率功率算法应用伪最大功率点上，不利于母线的整体能量的协调以及控制。在应用过程中通常对以上几种方法进行应用来对直流母线的最大功率进行跟踪。

（1）全局扫描法，即通过扫描对直流母线的电压值进行得出，通过数值的比较来找出最大值点，该方法准确性较高，但在检测中会耗费大量的能量。

（2）独立最大功率跟踪，分布式电源根据最大功率跟踪方法单独在最大功率点上进行工作，利用二极管与直流母线实现连接，但这一方法若电压偏低，能量不能满足需求，则会造成能量难以进入到母线之中，也会产生浪费情况发生。

（3）固定直流母线电压法。根据直流母线的固定工作环境、结合工程经验来找出一个固定直流母线的电压，保证系统稳定工作的情况下，在这一点能够保证输出的功率较大，这一过程中对参数进行跟踪也会造成一定程度的损失。

2.2 多电源及多负载控制

联合供电过程中需要对主从控制以及对等控制方面进行重视，需要将“即插即用”以及“突增突减”需要控制在对等的基础上，在这一控制过程中，每一个微源所起到的作用是相同的，微源之间并不是主从关系，不需要确定的系统运行状态对通信技术进行依赖，因此就较好的降低了对通信技术的依赖。每个电源可以结合自身的运行状况来对母线的电压进行调节，微源在接入到母线或从母线断开的过程中都不需要对其他微源进行控制，以实现每个微源满足条件以后直接对母线进行供电，若不满足条件不进行供电也不影响其他微源供电，不会对母线产时影响，从而提升其可靠性。

当前对不同微源进行应用的过程中主要采用下垂控制方法，即应用过程中只需要测量输出端的电压、电流就可以参与到电压的调节过程之中，而不需要对整个系统的通信情况进行了解，这一情况下当某个电源出现问题后，不会影响到其他电源的运行，当新的电源出现后，也不需要对原来的电源进行调整与改动，能够较好的提升系统的可行性。

3 结语

随着当前时代的不断发展，人们的用电量进一步增多，为保证人们的用电需求就需要提升不可再生能源的耗费，这一做法不利于可持续发展，并且随着当前对环境的重视程度进一步有所提升，因此我们加强对可再生能源的应用。可再生能源包括风能、潮汐能以及太阳能等，以上能源都是纯天然的，不仅可再生、对环境的影响较小，并且还能够较好的降低成本。当前全球范围内都面临着生态问题以及能源危机，因此开发能源是十分必要的。