以风电、光伏、储能蓄电池等分布式电源(distributed generation，DG)组成的微电网发展迅速，但DG的随机性、间歇性直接影响微电网系统的稳定运行。尤其是储能系统(energy storage system，ESS)作为微电网的重要环节[1-2]，如何实现其容量和功率的合理配置,利用电力电子器件的合理通断平衡母线侧与负荷侧的功率差额以及微电网的稳定性等方面有待于更深入的探讨[3-4]。

保持旺盛的求知欲望，不断学习各方面的专业知识，是青年实现远大理想的重要保障。马克思从青年时代开始，就将人类以往几乎全部的知识遗产作为自己的研究对象。在这个过程中，马克思的头脑始终保持着极其旺盛的求知欲望。曾有人评价说，“马克思的头脑就像是一艘生火待发的军舰，随时准备一接到命令就是向任何知识的海洋”。而这种求知的欲望，抑或是说对未知领域的好奇心，是当代青年所必须的基本素质之一。因为只有如此，才能不断培养自己在各个方面的基本素质，保证在自己所选择的职业方向上越走越远。

混合储能系统中蓄电池和超级电容优良的充放电控制策略对微电网可靠运行意义重大。文献[5-6]分析了微电网孤岛模式下通过逆变器控制实现交流母线电压和频率的稳定，并未考虑到混合储能系统的控制；文献[7]依据蓄电池电流计算出超级电容电流实现两者对直流母线侧负荷的集中补偿，直流母线电压无法快速稳定；文献[8-10]通过超级电容补偿高频功率分量、蓄电池补偿低频功率分量，但两者无法分时分段独立控制，未有效减小储能电源充放电次数；文献[11]提出了一种基于多滞环电流控制的混合储能系统混合控制方法，忽略了电容瞬时充电电流过大以及蓄电池荷电状态限值对控制效果的影响；文献[12]假定光伏DG输出功率和负荷功率波动时不影响直流母线电压的稳定。

公募体育基金会拥有更多的公共资源，每年可以募集到大量的资金，《基金管理条例》规定公募体育基金会公益事业支出不得低于上一年总收入的70%。公募体育基金会每年必须开展大量的体育公益活动，确保完成公益支出比例，因此公募体育基金会需要配备较多的专职工作人员，组建成专业团队,保证基金会的正常运营。部门设置也较齐全，内设项目筹资、体育项目研发、体育项目实施、体育市场推广等部门。相比之下，我国非公募体育基金会因受资金限制，专职工作人员配备极其不完善，一般仅有几名专职工作人员，没有成体系的专业运营团队，尤其是规模较小的非公募体育基金会，没有专职工作人员，以至名存实亡。

由此可见，当前研究只是单一的考虑超级电容、蓄电池以及逆变器控制来实现直流母线电压稳定，而对于混合储能系统中各储能单元间的配合关系及如何实现充放电优化控制等缺乏进一步研究。本文在依据微电网容量配置合理功率的超级电容和蓄电池混合储能系统下，提出了一种基于直流母线电压稳定的混合储能系统充放电控制策略，即在混合储能系统外部、内部功率平衡约束下，充分利用超级电容快充特性、蓄电池的续冲特性协调配合，同时以超级电容电压和蓄电池的荷电状态(state of charge,SOC)为判断条件，来实现混合储能系统充放电控制模式间的平滑切换，并通过仿真验证了该控制策略的正确性、有效性。

1 混合储能系统结构及运行机理

由图7仿真结果可以看出：图7(a)中光伏发电系统的输出功率在t=0.5 s时由900 W跟随光照强度变化降低到600 W，输出电压基本不变；图7(b)中在0～0.15 s时间段混合储能系统无输出，直流母线由于功率不平衡引起较大的波动，但在0.15 s以后混合储能系统快速动态补偿因t=0.5 s时，光伏发电系统输出功率和t=0.3 s时负载功率变化引起的直流母线侧的功率缺额，使得直流母线电压始终稳定在200 V，验证了上述基于混合储能系统外部功率平衡控制策略的正确性及有效性。

作为我国的森林保护资源重要性，在环境改善和经济建设中发挥着不可替代的作用。然而，目前我国许多企业过分追求经济利益，以牺牲森林资源为代价，造成严重的环境破坏，造成林业资源的严重破坏。此外，一些人为私利而人为破坏森林资源，阻碍了我国森林资源的开发。近年来，我国政府越来越重视环境。提出了保护环境的基本国策和可持续发展的概念，为林业资源管理提供了基本保障。

图1 基于混合储能系统的微电网结构

2 混合储能系统控制策略

Udc =Udc_ref-α(Pload-Ppv)

图2中Udc为直流母线电压，ibat为蓄电池电流，isc为超级电容电流，iess为混合储能系统向直流母线侧输出电流，Ssoc为蓄电池荷电状态，Usc为超级电容电压。DC/DC1变换器始终工作于单端功率平衡模式，将PV(Photovoltaic)功率实时注入直流母线侧，电感L1平抑Upv的波动，混合储能控制系统依据Ssoc、Usc和Udc判断DC/DC2和DC/DC3工作于双电平的降压式变换电路(Buck)或者升压式变换电路(Boost)。

然而，年轻时候的出类拔萃并没有带给王维好运。很快，他因为遭人妒忌受到诬陷，被贬谪到山东一个地方看管粮库。期间，王维的妻子遭遇难产，他同时失去了妻子和孩子，此后他终生未娶。

由于引入了多种智能化的现代技术，更加增强了变电站自身变电能力。传统的变电站不能添加的二次变电能力，可以集成化添加到智能变电站间隔层中，无需增加电缆便能实现更加强大的变电能力。通过引入先进的光电技术，能更多的监测出信息，处理信息的能力也得到了大的提升。

假定和为蓄电池的动作阀值，和为储能蓄电池的充放电电流限值，和为超级电容输出电流达到限值时的直流母线电压，为超级电容的储能中间电压。在时超级电容电压稳定控制的参考值时和k4为电流调节下垂系数，同时超级电容电压稳定范围储能蓄电池输出电流IL3可以表示为

图2 混合储能系统控制电路拓扑结构

2.1 直流母线电压稳定控制

直流母线功率平衡控制策略基于直流母线电压的稳定程度反映直流母线侧输出功率与负荷需求功率的平衡情况，进而控制DC/DC3变换器的工作模式，同时接入电感L3限制了超级电容对直流母线侧的充放电电流。具体控制流程如图4所示。为了防止功率小范围的波动、暂态振荡等引起变换器的频繁动作，引入一个延时环节Δt，变换器的动作周期为为直流母线电压正常波动范围；为直流母线电压额定值；Usc_max和Usc_min为超级电容正常工作电压的限值。

Pess=Udciess=Pload-Ppv

(1)

又有Pess=Udciess=-ΔPdc，而且给定的Udc在同一工作模式下基本不变，则可认为电流iess与Pess在不同工作模式呈现一定的线性关系。因此，只需混合储能系统能够持续提供稳定的充放电电流，就能保证直流母线电压稳定在允许波动的合理范围内。直流母线电压与直流母线的功率差额表示为

将混合储能系统中超级电容等效为理想电容串联内阻的简化模型，混合储能系统控制电路拓扑结构如图2所示。

(2)

式中：α为有功功率下垂系数；电压下垂系数，结合式(1)和(2)可得：

iess=β(Udc_ref-Udc)

(3)

假定光伏DG和负荷功率波动时不影响直流母线电压稳定能够快速稳定，通过选择合适的α和β，电流双闭环反馈控制以及引入储能系统充放电电流限幅环节，实现直流母线电压稳定控制，具体控制框如图3所示。

图3 基于电压电流双闭环的直流母线电压控制框图

2.2 混合储能系统外部功率平衡控制

图2中直流微电网不同DG之间功率满足式(1):

依据直流母线电压稳定判据超级电容正常工作电压范围Usc_min≤Usc≤Usc_max来判定混合储能系统的充放电切换控制。当直流母线电压同时满足如下关系Usc_min≤Usc≤Usc_max，DC/DC3变换器工作于Buck/Boost模式，实现储能系统外部功率平衡控制；当直流母线电压高于额定值时，DC/DC3工作于Buck电路，直流母线富余功率对超级电容充电；直流母线电压低于额定值时，DC/DC3工作于Boost电路，超级电容对直流母线充电补偿其功率缺额。反之，DC/DC3变换器闭锁工作，储能蓄电池通过DC/DC2变换器进行充放电稳定Usc和Ssoc，实现混合储能系统内部功率平衡控制，DC/DC3变换器具体动作特性如图5所示。

图4 微电网系统功率平衡控制流程图

图5 基于外部功率平衡DC/DC3变换器动作特性

假定UL1和UH1为超级电容的动作阀值，isc_ret1和isc_ret2为超级电容的充放电电流限值，UL2和UH2为超级电容输出电流达到限值时的直流母线电压。在Udc≤UL2时直流母线电压稳定控制参考值Udc_ref=UL2，Udc≥UH2时Udc_ref=UH2，k1和k2为电流调节下垂系数，同时直流母线电压稳定范围混合储能系统输出直流母线的电流IL3可以表示为

(4)

2.3 混合储能系统内部功率平衡控制

直流母线功率平衡的内环控制策略基于混合储能系统内部超级电容和蓄电池的功率平衡，通过DC/DC2变换器实现两者之间的功率交换，保证蓄电池的荷电状态处于20%<Ssoc<80%，超级电容的电压Usc稳定在正常工作水平。在直流母线电压超出稳定范围且Ssoc<20%时，DC/DC2工作于Buck电路，超级电容对蓄电池充电；在直流母线电压超出稳定范围且Ssoc>80%时，DC/DC2工作于Boost电路，蓄电池对超级电容充电。基于混合储能系统功率平衡控制，选择合理的直流母线电压和超级电容电压的动作阀值能有效抑制混合储能系统内部蓄电池和超级电容之间的不平衡功率小范围波动、暂态振荡等引起变换器的频繁动作，进而减小蓄电池的充放电次数，保证混合储能系统高效、稳定工作，DC/DC2变换器具体动作特性如图6所示。

图6 基于内部功率平衡DC/DC2变换器动作特性

在光伏DG输出功率Ppv和负荷功率Pload不平衡时，引起直流母线侧的功率差额ΔPdc=Ppv-Pload，ΔPdc≠0时启动储能系统实现充放电控制平衡功率差额。当ΔPdc>0时，Udc超过额定值，S31、VD32导通，变换器DC/DC3工作在Boost电路模式，对超级电容进行充电，最终使得Udc降低到额定值附近；当ΔPdc<0时，S32、VD31导通，变换器DC/DC3工作在Buck电路模式，超级电容和蓄电池通过DC/DC3对直流母线侧放电补充直流母线侧的功率缺额。

(5)

3 仿真分析

在Simulink/Matlab环境下建立基于上述混合储能系统充放电控制的由光伏发电系统和蓄电池-超级电容储能系统组成的微电网模型，仿真验证微电网在光伏发电系统输出功率和负荷功率波动时直流母线电压的稳定性以及储能系统内部的充放电控制效果。在仿真模型中设定直流母线额定电压为200 V，γΔUdc=20 V，蓄电池的额定荷电状态为Ssoc=80%，超级电容的储能中间电压同时假定光伏发电单元的光照强度在t=0.5 s时由1 200 lx降低到800 lx，负载等效电阻在t=0.3 s时由100 Ω变换到50 Ω，混合储能系统与直流母线连接的静态开关在t=0.15 s时闭合。基于混合储能系统的外部功率平衡控制仿真如图7所示，基于混合储能系统的内部功率平衡控制仿真如图8所示。

分布式电源通过单向直流变换器、基于超级电容和蓄电池的混合储能系统通过双向直流变换器，将功率汇集到直流母线上，在稳定直流母线电压的同时平衡直流负荷功率需求。直流母线侧存在功率差额时，混合储能系统通过外部功率平衡控制补偿功率差额，通过内部功率平衡控制实现超级电容工作电压的稳定和蓄电池的SOC及充放电次数。同时直流母线通过逆变器将功率输出到微电网的公共交流母线，为微电网的本地负荷提供稳定可靠的交流电源。由于本文主要针对混合储能系统的充放电控制展开讨论，只需考虑孤岛模式下微电网直流母线侧的功率平衡和电压稳定控制问题，基于混合储能系统的微电网结构如图1所示。Ppv为光伏DG向直流母线输出的有功功率；Pess为储能DG向直流母线注入的有功功率；Pload为直流负荷功率。

在Cigre-Benchmark直流标准系统逆变侧交流母线处设置多组经过渡电阻短路的故障，为消除控制器影响，在不对称故障情况下达到稳态时切除控制器，通过本文所提方法判断换相失败，将判断结果与PSCAD运行结果进行比较，以验证本文所提方法的正确性。在PSCAD中设置临界熄弧角γ0=8°。通过本文判断方法计算的实际熄弧角值与换相失败与否对比结果如表3所示。

(a)光伏发电系统MPPT相应输出波形

(b)直流母线电压和储能系统输出电流波形 图7 基于混合储能系统的外部功率平衡控制仿真

由图8仿真结果可以看出：图8(a)中超级电容在负载突变及光伏发电系统输出功率突变时，快速充放电的同时电容电压稳定在70 V且小幅波动；图8(b)中蓄电池进行吸收和释放相应的能量以弥补超级电容功率差额，荷电状态始终稳定在80%左右；图8(c)中具有快充特性的超级电容弥补蓄电池不能快速放电和放电电流小的缺陷，二者互为补充，大大提升了混合储能系统的响应速度，在稳定直流母线电压的同时实现混合储能系统内部功率的平衡。

(a)储能系统中超级电容电压电流波形

(b)储能系统中蓄电池电流和荷电状态波形

(c)基于蓄电池-超级电容储能系统输出电流波形 图8 基于混合储能系统的内部功率平衡控制仿真

4 结论

本文针对储能蓄电池和超级电容的充放电特性，提出了一种适用于微电网混合储能系统充放电控制策略，仿真结果如下。

a. 选定合适的直流母线电压稳定限值，有利于混合储能系统与直流母线功率的动态平衡，实现了直流母线电压的稳定控制。

b. 充分利用超级电容的快充特性，在实现蓄电池平滑充放电的同时减少了其充放电次数。

c. 以超级电容工作电压和蓄电池的荷电状态为控制目标，实现混合储能系统中超级电容和蓄电池的内部功率平衡。

将苏丹草根部土壤(0～20 cm)样品用于土壤3大微生物数量测定，其中牛肉膏蛋白胨琼脂培养基用于测定细菌数量，改良高氏一号培养基用于测定放线菌数量，马丁-孟加拉红培养基用于测定真菌数量。

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