基于分层控制的光—储—燃直流供电系统能量管理方法

为克服光伏发电的随机性和间歇性，实现高可靠性、高品质供电，提出一种基于光伏/蓄电池/超级电容/燃料电池的直流供电系统能量管理分层控制方法。针对混合直流供电系统的多参数、非线性特性，上层控制设计微分平滑方法直接补偿非线性分量，实现系统非线性动态可逆，确保在光伏出力大幅变化、负载突变或系统参数发生摄动情形下，使系统直流母线电压依然能够稳定运行，同时为下层控制提供总载荷电流参考轨迹；针对混合直流供电系统中多电源的不同特性，下层控制采用模型预测方法，以延长系统循环使用寿命为目标，设计加权因子，根据光伏出力和负载功率需求状况，动态调节储能单元充放电速率，使系统快速跟踪总载荷电流期望轨迹，实现各电源间功率的合理分配。基于MATLAB/Simulink的仿真结果验证了所提能量管理分层控制方法的可行性和有效性，该方法具有结构简单、动态响应快、鲁棒性高、稳定性好的特点