相比于集中式儲能，分布式儲能存在利用率更高、配置靈活、可進行冗余設計等優點。

近年來，電力電子技術與新能源技術取得了長足發展，光伏電池和燃料電池等可再生能源均為直流電，通常需要經過DC/DC 和DC/AC兩級變換才能注入傳統的交流配電網。風力發電產生的交流電，通常也是需要經過AC/DC與DC/AC兩級變換才能注入交流配電網。與此同時，負荷的用電形式發生了很大變化，很多電氣設備如個人電腦、手機、電動汽車等采用直流供電，必須通過AC/DC環節才能從交流配電網中獲得能量。由于電力電子變頻技術在空調、冰箱、洗衣機等電器的廣泛應用，在交流配電網中，需要經過AC/DC/AC環節才能達到變頻效果。與此同時，交流配電系統面臨分布式電源大量接入，負荷多樣化，潮流控制復雜化等一系列問題。與交流配電系統相比，直流配電系統具有線路成本低、輸電損耗小、供電可靠性高、不存在頻率與相位問題等優點。直流配電系統中接入儲能系統可以顯著減小新能源發電對電網的沖擊，提高新能源利用率，同時，儲能系統還可以慣性阻尼，提供負荷供電可靠性。相比于集中式儲能，分布式儲能存在利用率更高、配置靈活、可進行冗余設計等優點。

分布式儲能單元之間的負荷分配是其核心問題。下垂控制策略是一種典型的無互聯線控制技術，國內外研究機構針對此策略進行了大量研究。有文獻提出了改進型下垂控制策略，該策略采集儲能單元的SOC狀態，調整給定的下垂系數，使SOC狀態較低的儲能單元提供較少的功率，使SOC狀態較高的儲能單元承擔較重的負荷。該方法可以使分布式儲能系統中各儲能單元的SOC趨于一致，但是控制目標單一，工作方式不夠靈活。有文獻提出了一種基于一致性算法的新型下垂控制策略，各控制節點僅與鄰近節點交換實時狀態信息，通過算法迭代評估全網電壓，并實時尋找滿足要求的虛擬電阻，該控制策略不需要中央控制器，提高了系統的靈活性和穩定性，但該控制策略過于復雜，不易實現。有文獻提出了基于虛擬電阻的下垂控制策略，實現了設備的即插即用，但由于線路阻抗分布不均，該策略控制精度較低，因此，該策略通過中央控制器采集全網狀態信息，來進行二次調整，由于存在中央控制器，該控制策略可靠性以及可擴展性較差。有文獻基于分布式算法，提出了自適應下垂控制策略，實現了均流及調壓目的，但采用了簡單的多機并聯模型，并且使用連續時間模型分析系統性能，沒有考慮采樣和通信延時的因素，缺乏實際應用的支撐。

基于電流下垂控制的分布式儲能系統結構圖

電壓型下垂控制策略受線路之間阻抗的影響，控制精度較差，造成儲能單元之間負荷分配效果不夠理想。為解決傳統下垂控制算法控制效果不佳的問題，本文提出了新型電流型下垂控制策略，實現了分布式儲能系統中線路阻抗的解耦控制，提高了負荷分配的精度，并提出了該控制策略的具體實現方法以及關鍵控制參數的約束條件及計算方法。最后，搭建仿真和實驗平臺并進行實驗分析，實驗結果驗證了所提控制策略的有效性。

研究結論

本文針對采用電壓型下垂控制策略后，分布式儲能系統各個單元之間耦合程度高、易受線路阻抗的影響、均流效果差的問題，提出了電流型下垂控制策略，實現了儲能單元之間的線路解耦，與現有下垂控制相比，控制效果更好。本文深入研究了新型電流下垂控制工作原理，并提出了具體實現方法，給出了關鍵控制參數的計算方法，確保所提控制算法具有較好的控制效果，并進行了相關仿真、實驗驗證，仿真、實驗結果表明，所提電流型下垂控制策略的控制效果優于電壓型下垂控制策略。為拓展新型電流型下垂控制策略適用范圍，未來將進一步開展其應用研究。

引用本文

師長立, 韋統振, 霍群海, 何俊強, 張桐碩. 適用于直流分布式儲能系統的控制策略[J]. 儲能科學與技術, 2019, 8(4): 654-658.

SHI Changli, WEI Tongzheng, HUO Qunhai, HE Junqiang, ZHANG Tongshuo. A control strategy for the distributed energy storage system for a DC distribution power network. Energy Storage Science and Technology, 2019, 8(4): 654-658.

原標題:適用于直流分布式儲能系統的控制策略