趙煥同

（1.河南理工大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院，河南焦作 454003；2.鶴壁技師學(xué)院，河南鶴壁 458031）

近年來(lái)，汽車領(lǐng)域朝著智能化、電氣化方向發(fā)展，電動(dòng)汽車的滲透率不斷提高，已成為汽車市場(chǎng)的主流[1]。而隨著電動(dòng)汽車的滲透率不斷上升，它爆發(fā)性地隨機(jī)接入電力系統(tǒng)，給電力系統(tǒng)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)[2]。直流微電網(wǎng)作為一種集新能源發(fā)電技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)及檢測(cè)保護(hù)與控制技術(shù)于一體的小型電力網(wǎng)，因其強(qiáng)大的包容性可作為電動(dòng)汽車接入大電網(wǎng)的媒介，以緩解對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊[3]。而電動(dòng)汽車并網(wǎng)（Vehicle to grid，V2G）[4]技術(shù)充分利用電動(dòng)汽車的源-荷特性，通過(guò)合理的充放電控制策略來(lái)緩解儲(chǔ)能單元壓力，提高供電可靠性?；诖耍岢鲭妱?dòng)汽車與儲(chǔ)能單元結(jié)合而成的聯(lián)合儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制策略，在直流微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行中有著重要意義。直流微電網(wǎng)中維持直流母線電壓穩(wěn)定與功率協(xié)調(diào)分配是研究的重點(diǎn)[5]。孤島運(yùn)行狀態(tài)下的直流微電網(wǎng)因新能源發(fā)電與負(fù)荷波動(dòng)的隨機(jī)性會(huì)導(dǎo)致功率波動(dòng)，進(jìn)而影響電壓質(zhì)量。故需要儲(chǔ)能單元充電或放電來(lái)平抑其盈缺功率，維持直流母線電壓的穩(wěn)定。但儲(chǔ)能單元為了維持功率平衡需不斷地充電或放電，長(zhǎng)時(shí)間單一方向動(dòng)作會(huì)使其荷電狀態(tài)（State of Charge，SOC）趨于過(guò)充或過(guò)放，一方面會(huì)因?yàn)槠渖疃瘸浞烹姸绊懫潆姵亟】?；另一方面?dāng)儲(chǔ)能趨于過(guò)充過(guò)放臨界值時(shí)會(huì)保護(hù)系統(tǒng)而停止工作，失去儲(chǔ)能調(diào)節(jié)后系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)電壓波動(dòng)甚至系統(tǒng)崩潰。

針對(duì)上述問(wèn)題，提出將電動(dòng)汽車加入直流微電網(wǎng)與儲(chǔ)能單元共同構(gòu)成聯(lián)合儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，通過(guò)電動(dòng)汽車并網(wǎng)（V2G）技術(shù)來(lái)延緩儲(chǔ)能單元的過(guò)充、過(guò)放趨勢(shì)，以等待系統(tǒng)功率盈缺狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。文獻(xiàn)[6]提出了一種電動(dòng)汽車分布式儲(chǔ)能控制策略，通過(guò)劃分充放電車群提高可再生能源調(diào)度性且減少電動(dòng)汽車充放電切換次數(shù)，驗(yàn)證了車群劃分對(duì)于延長(zhǎng)電池壽命的正確性；文獻(xiàn)[7]基于儲(chǔ)能SOC 偏差和直流母線電壓偏差對(duì)儲(chǔ)能單元采用改進(jìn)的模糊下垂控制，在直流微電網(wǎng)8 種不同運(yùn)行模式下進(jìn)行模擬，均可提高儲(chǔ)能利用率，但儲(chǔ)能深度使用問(wèn)題仍無(wú)法解決；文獻(xiàn)[8]利用超級(jí)電容和蓄電池的互補(bǔ)特性設(shè)計(jì)了混合儲(chǔ)能在系統(tǒng)多模式運(yùn)行下的聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了直流微電網(wǎng)多運(yùn)行模式下的平滑切換，但它并未考慮儲(chǔ)能SOC 變化對(duì)混合儲(chǔ)能功率分配的影響；文獻(xiàn)[9]通過(guò)無(wú)線充電電動(dòng)汽車與光儲(chǔ)直流微電網(wǎng)的融合，將它劃分為3 種運(yùn)行方式并提出基于功率缺額判據(jù)的能量管理策略；文獻(xiàn)[10]提出一種多組儲(chǔ)能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的直流微電網(wǎng)電壓穩(wěn)定控制策略，以自適應(yīng)下垂控制自動(dòng)調(diào)節(jié)不同儲(chǔ)能間的功率分配，并設(shè)計(jì)前饋補(bǔ)償以動(dòng)態(tài)矯正母線電壓，但該方法對(duì)具有隨機(jī)性的電動(dòng)汽車顯然并不適用。

本文將從電動(dòng)汽車與直流微電網(wǎng)儲(chǔ)能互補(bǔ)這一資源協(xié)同利用潛在場(chǎng)景進(jìn)行協(xié)調(diào)控制策略的研究。通過(guò)將系統(tǒng)劃分為3 種工作模式和5 種工況，在設(shè)備控制層中針對(duì)不同的工況為光伏、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車及負(fù)荷設(shè)計(jì)多種控制方式；在協(xié)調(diào)控制層中考慮儲(chǔ)能荷電狀態(tài)的變化設(shè)置與電動(dòng)汽車的協(xié)調(diào)控制策略，以實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)在不同模式及工況間的平滑切換。最后，通過(guò)仿真驗(yàn)證了所提策略在提高系統(tǒng)供電可靠性的前提下，可暫緩儲(chǔ)能深充深放趨勢(shì)，延長(zhǎng)儲(chǔ)能壽命。

1 含電動(dòng)汽車的直流微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制模式

本文所構(gòu)建的直流微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示，包含光伏、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車和交直流負(fù)荷4 個(gè)部分。其中，光伏發(fā)電單元通過(guò)單向Boost 升壓電路連接于直流母線，向直流母線輸送功率；電動(dòng)汽車作為隨機(jī)性設(shè)備加入可增加儲(chǔ)能單元調(diào)節(jié)的靈活性，它與儲(chǔ)能單元均通過(guò)雙向直流換流器連接于直流母線，共同維持直流母線電壓恒定；交、直流負(fù)荷分別通過(guò)單向交、直流換流器與直流母線連接，對(duì)母線功率進(jìn)行消納。

圖1 直流微電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及分層控制

在協(xié)調(diào)控制層中，微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器通過(guò)對(duì)光伏發(fā)電單元出力Ppv、聯(lián)合儲(chǔ)能單元SOC、交直流負(fù)荷Pload_ac和Pload_dc等信息進(jìn)行采集，判斷此時(shí)系統(tǒng)所處運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)各單元信息來(lái)計(jì)算儲(chǔ)能單元和電動(dòng)汽車所需分配的功率Pbat、Pev；當(dāng)系統(tǒng)功率盈余越限時(shí)，限制光伏發(fā)電單元出力；當(dāng)系統(tǒng)功率匱缺越限時(shí)，對(duì)交直流負(fù)荷中的不重要負(fù)荷和進(jìn)行切除，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

通過(guò)中央控制器對(duì)各層級(jí)進(jìn)行統(tǒng)一管理，根據(jù)系統(tǒng)不同運(yùn)行模式，下級(jí)各變流器通常需要在多種控制模式之間進(jìn)行切換調(diào)整，本文所采用的控制架構(gòu)如圖2所示。為充分利用可再生能源發(fā)電，一般光伏發(fā)電單元工作在最大功率點(diǎn)跟蹤模式（Maximum Power Point Tracing，MPPT）；而當(dāng)光伏發(fā)電輸出功率大于系統(tǒng)中儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車充電及負(fù)荷所消耗的功率時(shí)，它轉(zhuǎn)換為下垂控制，以限制所發(fā)功率，保證系統(tǒng)功率平衡。儲(chǔ)能單元作為主控單元通常采用恒壓控制，以維持直流母線電壓恒定；當(dāng)它作為從控單元時(shí)，轉(zhuǎn)換為P/Q（恒功率）控制模式。電動(dòng)汽車作為儲(chǔ)能單元的輔助設(shè)備進(jìn)行隨機(jī)性投入與切除，其工作模式與儲(chǔ)能單元工作模式相同。根據(jù)母線功率盈余與匱缺情況，會(huì)對(duì)交直流負(fù)荷中的不重要負(fù)荷進(jìn)行投入或切除。

圖2 控制架構(gòu)圖

通常情況下，系統(tǒng)通過(guò)中央控制器與各層級(jí)間進(jìn)行通信控制。而當(dāng)系統(tǒng)通信出現(xiàn)故障時(shí)，中央控制器切換至本地控制，此時(shí)光伏發(fā)電、儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車均切換至下垂控制模式，進(jìn)行自主功率分配，等待系統(tǒng)通信恢復(fù)。

2 系統(tǒng)運(yùn)行模式劃分

2.1 直流微電網(wǎng)運(yùn)行模式劃分

子網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)劃分如圖3 所示。由圖3 可知，直流微電網(wǎng)運(yùn)行模式以它自身盈缺功率與儲(chǔ)能及電動(dòng)汽車群的調(diào)節(jié)能力為依據(jù)，劃分為正常、警戒及越限3 種運(yùn)行狀態(tài)。

圖3 子網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)劃分

2.2 儲(chǔ)能運(yùn)行模式劃分

儲(chǔ)能SOC 是劃分其運(yùn)行狀態(tài)的重要依據(jù)，如圖4所示。

圖4 儲(chǔ)能SOC 運(yùn)行狀態(tài)劃分

圖4中將儲(chǔ)能單元?jiǎng)澐譃閮H充、優(yōu)充、正常、優(yōu)放及僅放5 種運(yùn)行狀態(tài)。其中正常運(yùn)行狀態(tài)下，儲(chǔ)能SOC 用Sbat表示滿足Sbat∈（b，d），此時(shí)儲(chǔ)能有很大的充放電容量來(lái)調(diào)節(jié)微電網(wǎng)盈缺功率，經(jīng)常處于此運(yùn)行狀態(tài)下有益于直流微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。而當(dāng)儲(chǔ)能SOC 超過(guò)過(guò)充或過(guò)放警戒線d 或b 時(shí)，儲(chǔ)能SOC 滿足Sbat∈（c，d）或Sbat∈（a，b），運(yùn)行狀態(tài)切換為優(yōu)放或優(yōu)充，此時(shí)屬于警戒運(yùn)行狀態(tài)，表示儲(chǔ)能趨近于過(guò)充過(guò)放異常狀態(tài)，應(yīng)盡量避免它繼續(xù)動(dòng)作。而當(dāng)儲(chǔ)能SOC 超過(guò)過(guò)充/過(guò)放臨界線時(shí)，儲(chǔ)能SOC 滿足Sbat∈（d，1）或Sbat∈（0，a），運(yùn)行狀態(tài)切換至僅充或僅放，屬于異常運(yùn)行狀態(tài)，表示儲(chǔ)能出現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放現(xiàn)象，必須盡快充電或放電以避免造成壽命損害。

2.3 電動(dòng)汽車群劃分

電動(dòng)汽車作為移動(dòng)式交通工具，主要是滿足車主出行要求，而為了孤島運(yùn)行狀態(tài)下直流微電網(wǎng)的穩(wěn)定性及充分利用停駛狀態(tài)下電動(dòng)汽車的源荷特性，充分考慮到電動(dòng)汽車V2G 行為對(duì)電池壽命的損耗，將電動(dòng)汽車進(jìn)行車群劃分，分批次動(dòng)作，避免電動(dòng)汽車深充深放。將滿足車主約束具備V2G 行為的電動(dòng)車群劃分為5 個(gè)車群，其中僅充或僅放車群屬于單向充放電需求車群，應(yīng)當(dāng)作為電源或者負(fù)荷加入直流微電網(wǎng)，而優(yōu)充、優(yōu)放及正常充放電車群作為功率協(xié)調(diào)的主要協(xié)調(diào)單元。

2.4 系統(tǒng)運(yùn)行模式劃分

直流微電網(wǎng)和儲(chǔ)能均有3 種運(yùn)行狀態(tài)，綜合考慮這2 種因素可以獲得9 種運(yùn)行工況，而根據(jù)表1 將它簡(jiǎn)化為5 種工況，將這5 種工況整合為3 種運(yùn)行模式、4 種工作情景。

表1 運(yùn)行模式及工況劃分

正常運(yùn)行模式下，微電網(wǎng)和儲(chǔ)能運(yùn)行狀態(tài)均正常，此時(shí)直流微電網(wǎng)可以依靠?jī)?chǔ)能單元達(dá)到功率均衡、母線電壓穩(wěn)定的目的。

警戒運(yùn)行模式下，情景二中直流微電網(wǎng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)而儲(chǔ)能狀態(tài)非正常，此時(shí)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先處理儲(chǔ)能非正常狀態(tài)，避免過(guò)度使用減少儲(chǔ)能壽命；情景三中直流微電網(wǎng)處于警戒運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)功率需要儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)整，維持微電網(wǎng)功率源荷平衡為首要目標(biāo)，而儲(chǔ)能正常、警戒狀態(tài)下的2 種工況則作為聯(lián)合儲(chǔ)能優(yōu)先響應(yīng)判斷的次要條件。

越限運(yùn)行模式下，工況四中儲(chǔ)能單元處于異常狀態(tài)宕機(jī)而造成微電網(wǎng)功率越限；工況五則是因?yàn)槲㈦娋W(wǎng)微源出力或負(fù)荷過(guò)大造成微電網(wǎng)功率越限。

3 系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略

3.1 光伏單元與負(fù)荷控制策略

為維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，光伏發(fā)電單元有MPPT 和下垂控制2 種模式，如圖5 所示。

圖5 光伏單元控制策略

正常情況下系統(tǒng)采用MPPT 控制模式；但當(dāng)出現(xiàn)所發(fā)功率可能會(huì)大于系統(tǒng)最大功率消耗時(shí)，需要限制光伏發(fā)電功率，將它切換至下垂控制模式，其公式為：

式中：Udc為直流母線電壓的數(shù)值；Udc_ref為直流母線電壓參考值；k1為下垂系數(shù)，可表示為k1=（Udc_max－Udc_min）/Pdc_pv_max；Pdc_pv_ref為光伏發(fā)電單元輸出功率的參考值；Pdc_pv為光伏發(fā)電單元輸出功率的數(shù)值。

3.2 聯(lián)合儲(chǔ)能控制方式及策略

3.2.1 聯(lián)合儲(chǔ)能控制方式

儲(chǔ)能單元和電動(dòng)汽車構(gòu)成聯(lián)合儲(chǔ)能單元，共同維持直流母線電壓恒定，如圖6 所示。

圖6 聯(lián)合儲(chǔ)能單元控制策略

上述2 個(gè)單元在作為主控單元時(shí)工作于恒壓控制模式下，根據(jù)電池SOC 狀態(tài)和母線功率情況進(jìn)行充電與放電。當(dāng)作為從控單元時(shí)工作于P/Q 控制模式下。當(dāng)通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障、各層級(jí)轉(zhuǎn)為本地控制時(shí)，聯(lián)合儲(chǔ)能單元中各設(shè)備均采取下垂控制模式，其公式為：

式中：k2為下垂系數(shù)，可表示為k2=（Udc_max－Udc_min）÷Pdc_bat_max；Pdc_bat_ref為聯(lián)合儲(chǔ)能單元輸出功率參考值；Pdc_bat為聯(lián)合儲(chǔ)能單元輸出功率的數(shù)值。

3.2.2 聯(lián)合儲(chǔ)能控制策略

為了迎合電動(dòng)汽車大量接入微電網(wǎng)的趨勢(shì)，采用電動(dòng)汽車群和儲(chǔ)能單元協(xié)調(diào)配合動(dòng)作的聯(lián)合儲(chǔ)能來(lái)達(dá)到平衡直流微電網(wǎng)功率的目的。正常運(yùn)行過(guò)程中，儲(chǔ)能單元作為主控單元負(fù)責(zé)維持直流母線電壓的穩(wěn)定；而電動(dòng)汽車群作為從控單元采用P/Q 控制，在緊急時(shí)刻動(dòng)作彌補(bǔ)缺額功率進(jìn)而提高直流微電網(wǎng)的穩(wěn)定性。然而，深充深放不僅容易使儲(chǔ)能單元SOC 到達(dá)過(guò)充過(guò)放臨界值，造成宕機(jī)使微電網(wǎng)功率崩潰，也會(huì)因過(guò)度使用而損害其壽命。故儲(chǔ)能處于警戒狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)汽車群應(yīng)替代儲(chǔ)能單元切換至恒壓控制維持母線電壓，這時(shí)儲(chǔ)能單元切換至P/Q 控制變?yōu)閺目貑卧?/p>

當(dāng)儲(chǔ)能單元SOC 到達(dá)過(guò)充過(guò)放臨界值待機(jī)后，電動(dòng)汽車群應(yīng)當(dāng)充當(dāng)唯一的控制單元配合光伏維持母線電壓穩(wěn)定；而當(dāng)儲(chǔ)能足以調(diào)整微電網(wǎng)盈缺功率時(shí)，電動(dòng)汽車應(yīng)當(dāng)待機(jī)。假設(shè)系統(tǒng)通信出現(xiàn)故障時(shí)，中央控制器切換至本地控制，此時(shí)儲(chǔ)能單元、電動(dòng)汽車及光伏應(yīng)當(dāng)切換至下垂控制進(jìn)行自主的功率分配，以等待系統(tǒng)通信恢復(fù)。

3.3 各模式及工況下的協(xié)調(diào)控制策略

3.3.1 正常運(yùn)行模式

該模式下微電網(wǎng)和儲(chǔ)能運(yùn)行狀態(tài)均正常，光伏單元處于MPPT 控制，儲(chǔ)能單元處于恒壓控制，而負(fù)荷和電動(dòng)汽車均待機(jī)。此時(shí)儲(chǔ)能單元應(yīng)當(dāng)吸收或消納系統(tǒng)盈缺功率，儲(chǔ)能分配功率的公式為：

式中：Pbat為充放電功率的數(shù)值，其值為正表示充電，為負(fù)則表示放電。

3.3.2 警戒運(yùn)行模式

該模式運(yùn)行下的工況二中，儲(chǔ)能SOC 警戒時(shí)，電動(dòng)汽車群應(yīng)當(dāng)充當(dāng)主控單元，控制方式切換至恒壓控制。如仍有功率溢出時(shí)，需儲(chǔ)能單元切換至P/Q 控制彌補(bǔ)剩余功率，否則儲(chǔ)能單元待機(jī)等待微電網(wǎng)盈缺功率的轉(zhuǎn)變。而儲(chǔ)能SOC 異常時(shí)，切換至待機(jī)模式，電動(dòng)汽車以恒壓控制維持母線電壓。

該模式運(yùn)行下的工況三中，儲(chǔ)能SOC 正常，儲(chǔ)能單元應(yīng)當(dāng)處于恒壓控制，而電動(dòng)汽車處于P/Q 控制來(lái)輔助儲(chǔ)能單元維持系統(tǒng)功率平衡。儲(chǔ)能單元與電動(dòng)汽車功率分配的公式為：

3.3.3 越限運(yùn)行模式

該模式運(yùn)行下的工況四中，儲(chǔ)能SOC 異常待機(jī)，而電動(dòng)汽車處于恒壓控制；工況五中，直流微電網(wǎng)功率越限，超出聯(lián)合儲(chǔ)能調(diào)節(jié)范圍，此時(shí)儲(chǔ)能應(yīng)當(dāng)切換至恒壓控制，而電動(dòng)汽車切換至P/Q 控制。2 種工況下聯(lián)合儲(chǔ)能均以額定功率運(yùn)行，此時(shí)若微電網(wǎng)盈余越限，則光伏應(yīng)當(dāng)切換至限功率運(yùn)行，其限制后的功率如式（2）所示；若微電網(wǎng)匱缺越限，則應(yīng)當(dāng)切負(fù)荷，其切除后的負(fù)荷如式（3）所示。

4 仿真驗(yàn)證

本文針對(duì)直流微電網(wǎng)典型拓?fù)?，為了?yàn)證所提控制策略的有效性及系統(tǒng)在各個(gè)模式和工況切換過(guò)程中的平滑性，在MATLAB/Simulink 上搭建了相應(yīng)的仿真模型，仿真參數(shù)如表2 所示。

表2 直流微電網(wǎng)仿真參數(shù)

4.1 將正常運(yùn)行模式切換至警戒運(yùn)行模式

光伏出力及負(fù)荷波動(dòng)如圖7（a）所示，其中0～0.25 s 內(nèi)為正常運(yùn)行模式，直流微電網(wǎng)出力小于負(fù)荷所需功率，系統(tǒng)功率匱缺，需儲(chǔ)能單元提供功率支撐。0.25 s 時(shí)光伏出力下降，交流負(fù)荷上升，微電網(wǎng)匱缺功率超出儲(chǔ)能調(diào)節(jié)范圍，切換至警戒運(yùn)行模式工況三，此時(shí)需要電動(dòng)汽車群作為從控單元加入來(lái)平衡功率，聯(lián)合儲(chǔ)能功率響應(yīng)如圖7（b）所示。直流母線電壓及儲(chǔ)能SOC變化如圖7（c）所示，0.5 s 時(shí)儲(chǔ)能SOC 下降至過(guò)放警戒線，運(yùn)行模式切換至工況二，此時(shí)電動(dòng)汽車群代替儲(chǔ)能作為主控單元維持母線電壓恒定，儲(chǔ)能SOC 下降速度變緩。0.75 s 時(shí)儲(chǔ)能SOC 下降至過(guò)放臨界線，儲(chǔ)能單元切換至待機(jī)模式，電動(dòng)汽車支撐全部功率，不過(guò)此時(shí)負(fù)荷下降，可以維持系統(tǒng)功率平衡。模式及工況切換時(shí)，圖7（c）中直流母線電壓波動(dòng)小，證明控制方式可實(shí)現(xiàn)平滑切換。

圖7 不同運(yùn)行模式仿真圖

4.2 模式及工況切換

光伏出力及負(fù)荷波動(dòng)如圖8（a）所示（圖中虛線表示原有出力和原有負(fù)荷，實(shí)線表示限功率后的實(shí)際出力和切負(fù)荷后的實(shí)際負(fù)荷），其中0～0.1 s 內(nèi)為正常運(yùn)行模式，此時(shí)直流微電網(wǎng)出力大于負(fù)荷所需功率，微電網(wǎng)功率盈余，且在儲(chǔ)能調(diào)整范圍以內(nèi)，由儲(chǔ)能單元消納。0.1 s 時(shí)光伏出力增加，負(fù)荷變小，微電網(wǎng)功率盈余越限，運(yùn)行模式切換至工況五，此時(shí)光伏應(yīng)當(dāng)限功率運(yùn)行。而聯(lián)合儲(chǔ)能以額定功率運(yùn)行消納溢出功率，如圖8（b）所示。0.3 s 時(shí)光伏出力下降，負(fù)荷變大，微電網(wǎng)功率聯(lián)合儲(chǔ)能可調(diào)，運(yùn)行模式切換至警戒運(yùn)行模式工況三。此時(shí)儲(chǔ)能作為主控單元以額定功率運(yùn)行承擔(dān)主要負(fù)荷，電動(dòng)汽車群則支撐缺額功率。0.55 s時(shí)負(fù)荷繼續(xù)增大，微電網(wǎng)功率匱缺越限，這時(shí)需要切除7 kW 負(fù)荷，其中直流負(fù)荷切除3 kW，交流負(fù)荷切除4 kW。0.8 s 時(shí)，儲(chǔ)能單元SOC 下降至過(guò)放臨界線，儲(chǔ)能單元切換至待機(jī)模式，運(yùn)行模式切換至工況四，電動(dòng)汽車以額定功率運(yùn)行支撐功率，多余4 kW 功率中直流負(fù)荷切除1 kW，交流負(fù)荷切除3 kW。直流母線電壓及儲(chǔ)能SOC 變化如圖8（c）所示，在各種模式之間平滑、穩(wěn)定切換。

圖8 模式切換仿真圖

5 結(jié)論

本文針對(duì)現(xiàn)有直流微電網(wǎng)未充分考慮儲(chǔ)能荷電量過(guò)度充放電問(wèn)題，提出一種考慮電動(dòng)汽車靈活儲(chǔ)能的直流微電網(wǎng)功率協(xié)調(diào)控制策略。通過(guò)理論分析和在不同模式及工況下進(jìn)行仿真驗(yàn)證，得到如下結(jié)論：①將儲(chǔ)能單元與電動(dòng)汽車共同構(gòu)成聯(lián)合儲(chǔ)能單元，有效解決了儲(chǔ)能荷電量過(guò)度充放電問(wèn)題，提高了系統(tǒng)供電的可靠性。②充分發(fā)揮設(shè)備控制層優(yōu)勢(shì)，針對(duì)不同模式及工況設(shè)計(jì)多種控制模式。通過(guò)仿真結(jié)果表明，在各種運(yùn)行模式及切換狀態(tài)下，所提控制策略均可保證直流微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行、平滑切換。