CN104362656A

CN104362656A - 一种基于混合储能vsi平抑微网功率波动的控制方法

Info

Publication number: CN104362656A
Application number: CN201410579897.8A
Authority: CN
Inventors: 郑建勇; 梅军; 张宸宇; 胡洛瑄; 周福举; 邓凯
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2014-10-24
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2034-10-24
Also published as: CN104362656B

Abstract

本发明公开了一种基于混合储能VSI平抑微网功率波动的控制方法，设计了混合储能系统两级能量管理方法，该方法充分发挥超级电容功率密度大、充放电循环寿命长的优点，将其作为系统一级缓冲储能优先平抑微网功率波动；并网运行时配电网作为二级储能，通过控制联络线功率，使超级电容端电压稳定在充放电限值以内，同时维持PCC点母线电压在允许范围内变化；孤岛运行时蓄电池作为二级储能，通过超级电容的缓冲作用减少蓄电池充放电次数，延长蓄电池使用寿命，当超级电容达到充放电警戒值时，精确控制蓄电池以恒功率输出，以调节超级电容端电压恢复到正常值。仿真结果验证了本文所述方法的有效性。

Description

一种基于混合储能VSI平抑微网功率波动的控制方法

技术领域

本发明涉及一种基于混合储能VSI(voltage source inverter，电压源逆变器)平抑微网功率波动的控制方法，属于微电网储能技术。

背景技术

将分布式电源、负荷、储能装置连接在一起，以微电网的方式运行能够充分发挥分布式电源的效能，提高电网接纳可再生能源的能力。受自然条件影响，风电、光伏等可再生能源的输出具有较大的间歇性和随机性，对微网的电能质量和稳定运行产生不利影响。微网并网运行时，间隙性微电源的功率波动会引起公共连接点电压波动，严重时威胁负荷和各个并网逆变器的正常工作。微网孤岛运行时，间隙性微电源的功率波动会使蓄电池储能装置处于频繁的充放电状态，大大减少蓄电池的使用寿命，增加微网运行的成本。

发明内容

发明目的：为平抑间歇性微电源引起的功率波动，本发明提出了一种基于超级电容和蓄电池的混合储能VSI控制策略，设计了混合储能系统两级能量管理方法。该方法充分发挥超级电容功率密度大、充放电循环寿命长的优点，将其作为系统一级缓冲储能优先平抑微网功率波动。并网运行时配电网作为二级储能，通过控制联络线功率，使超级电容端电压稳定在充放电限值以内，同时维持PCC(point of common coupling，公共连接点)点母线电压在允许范围内变化。孤岛运行时蓄电池作为二级储能，通过超级电容的缓冲作用减少蓄电池充放电次数，延长蓄电池使用寿命，当超级电容达到充放电警戒值时，精确控制蓄电池以恒功率输出，以调节超级电容端电压恢复到正常值。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于混合储能VSI平抑微网功率波动的控制方法，将间歇性微源、负荷和混合储能VSI与微网交流母线相连，整个微网通过PCC点静态开关与配电网相连，其中混合储能VSI包括超级电容和蓄电池，为稳定混合储能VSI的直流母线电压，超级电容和蓄电池分别通过DC/DC变换器连接在混合储能VSI的直流母线上，混合储能VSI的直流母线通过DC/AC变换器连接到微网交流母线上；将超级电容作为一级缓冲储能优先平抑间歇性微源的功率波动；微网并网运行时，配电网作为二级储能，通过控制PCC点联络线功率，使超级电容端电压稳定在充放电限值以内，同时维持PCC点母线电压在允许范围内变化；微网孤岛运行时，蓄电池作为二级储能，通过超级电容的缓冲作用减少蓄电池充放电次数，延长蓄电池使用寿命，当超级电容达到充放电限值时，精确控制蓄电池以恒功率输出，以调节超级电容端电压恢复到正常值。

(1)混合储能VSI交流侧DC/AC变换器控制策略：微网并网运行时，PCC点静态开关闭合，配电网提供电压和频率支撑，混合储能VSI交流侧DC/AC变换器采用PQ控制(P为有功功率，Q为无功功率)，根据两级能量管理方法调节DC/AC变换器的输出功率，以抑制微网功率波动、维持输出电压恒定，采用功率外环、电流内环的双环控制策略；微网孤岛运行时，PCC点静态开关断开，混合储能VSI提供电压和频率支撑，混合储能VSI交流侧DC/AC变换器采用V/f控制，根据两级能量管理方法调节DC/AC变换器的输出功率，以抑制微网功率波动、维持输出电压恒定，采用电压外环、电流内环的双环控制策略；

(2)混合储能VSI直流侧DC/DC变换器控制策略：

超级电容用DC/DC变换器采用直流母线电压外环、超级电容输出电流内环的双环控制策略：直流母线电压外环用以稳定直流母线电压，确保交流侧DC/AC变换器正常工作以平抑微网功率波动，维持微网功率平衡；超级电容输出电流内环控制超级电容输入电流，使超级电容输出功率不越限；超级电容通过超级电容用DC/DC变换器与直流母线进行功率交换，充电时超级电容用DC/DC变换器处于降压模式，放电时超级电容用DC/DC变换器处于升压模式；

蓄电池用DC/DC变换器与蓄电池相连，超级电容作为一级缓冲储能：当超级电容端电压在充放电限值(超级电容正常工作)以内时，蓄电池不工作；当超级电容端电压在充放电限值(超级电容非正常工作)以外时，蓄电池以恒定功率控制，调节超级电容端电压，使其恢复到充放电限值以内；

(3)微网并网运行两级能量管理方法：超级电容作为一级缓冲储能优先平抑间歇性微源的功率波动，以维持PCC点母线电压在允许范围内变化；为防止超级电容过度充放电，将配电网作为后备储能，当超级电容端电压在充放电限值(超级电容非正常工作)以外时，维持控制PCC点联络线功率在设定范围内变化，同时调节超级电容端电压，使其恢复到充放电限值以内；

(4)微网孤岛运行两级能量管理方法：超级电容作为一级缓冲储能优先平抑间歇性微源的功率波动，以维持PCC点母线电压在允许范围内变化；为防止超级电容过度充放电，将蓄电池作为后备储能，当超级电容端电压在充放电限值(超级电容非正常工作)以外时，通过控制蓄电池以恒功率输出方式保障微网运行，同时调节超级电容端电压，使其恢复到充放电限值以内。

本发明中，微网并网运行时时混合储能VSI交流侧DC/AC变换器采用PQ控制，超级电容作为一级缓冲储能优先平抑间歇性微源的功率波动，以维持PCC点母线电压在允许范围内变化。由于超级电容能量密度小，其端电压很容易超出充放电限值以外，超级电容端电压过大会减少其使用寿命，甚至击穿电容，超级电容端电压过小会使超级电容输出相同功率时电流越限，导致超级电容发热严重。为防止超级电容过度充放电：在微网并网运行时，由配电网作为超级电容的后备储能，当超级电容端电压超过充放电警戒值(充放电限值)时，维持控制PCC点联络线功率在设定范围内变化，同时对超级电容进行充放电，以调节其端电压恢复到正常值；在微网孤岛运行时，由蓄电池作为超级电容的后备储能，当超级电容端电压超过充放电警戒值(充放电限值)时，通过控制蓄电池以恒功率输出方式保障微网运行，同时调节超级电容端电压，使其恢复到充放电警戒值以内。

有益效果：本发明提供的基于混合储能VSI平抑微网功率波动的控制方法，采用了超级电容和蓄电池组成的混合储能VSI，使用两级能量管理方法，对在微网不同运行方式下的混合储能VSI交流侧DC/AC变换器和直流侧DC/DC变换器进行控制；该两级能量管理方法能够有效平抑微网功率波动，平滑PCC点联络线功率，并维持并网运行PCC点母线电压在允许范围内变化；通过两级能量管理方法，能够有效控制超级电容端电压在充放电限值以内，同时优化孤岛运行时蓄电池充放电过程，延长蓄电池的使用寿命，提高微网运行的经济性。

附图说明

图1为本发明的微电网网结构框图；

图2为交流侧DC/AC控制策略框图；

图3为超级电容用DC/DC控制框图；

图4为蓄电池用DC/DC控制框图；

图5为并网运行时两级能量管理方法框图；

图6为系统波动功率的平滑部分；

图7为孤岛运行时两级能量管理方法框图；

图8(a)为并网运行DG出力曲线；

图8(b)为并网运行负载功率曲线；

图9(a)为PCC点母线电压在未投入混合储能VSI的标幺值曲线；

图9(b)为PCC点母线电压在投入混合储能VSI后的标幺值曲线；

图10(a)为并网运行引入两级能量管理系统后混合储能VSI出力曲线；

图10(b)为并网运行引入两级能量管理系统后超级电容端电压曲线；

图10(c)为并网运行引入两级能量管理系统后联络线功率曲线；

图11(a)为孤岛运行电压标幺值曲线；

图11(b)为孤岛运行系统频率曲线；

图12(a)为孤岛运行引入两级能量管理系统后的负载功率曲线；

图12(b)为孤岛运行引入两级能量管理系统后的混合储能VSI出力曲线；

图12(c)为孤岛运行引入两级能量管理系统后的超级电容端电压曲线；

图12(d)为孤岛运行引入两级能量管理系统后的蓄电池充放电曲线；

图13为本发明方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示为一种含有混合储能VSI的微网结构，间歇性DG(DistributedGeneration，分布式发电机)、负荷和混合储能VSI与微网交流母线相连，整个微网通过PCC点静态开关与配电网相连，其中混合储能VSI包括超级电容和蓄电池，超级电容功率密度大，动态性能好，蓄电池储能容量大，将两者结合可有效提高储能系统的整体性能。为稳定混合储能VSI的直流母线电压，超级电容和蓄电池分别通过DC/DC变换器连接在混合储能VSI的直流母线上，混合储能VSI的直流母线通过DC/AC变换器连接到微网交流母线上。P_s为PCC点联络线功率，P_g为间歇性DG输出功率，P_l为负荷吸收功率，P_h为混合储能VSI与微网交流母线之间交换的总功率。

微网并网运行时，PCC点静态开关闭合，配电网提供电压和频率支撑，混合储能VSI交流侧DC/AC变换器采用PQ控制(P为有功功率，Q为无功功率)，根据两级能量管理方法调节DC/AC变换器的输出功率，以抑制微网功率波动、维持输出电压恒定；微网孤岛运行时，PCC点静态开关断开，混合储能VSI提供电压和频率支撑，混合储能VSI交流侧DC/AC变换器采用V/f控制，根据两级能量管理方法调节DC/AC变换器的输出功率，以抑制微网功率波动、维持输出电压恒定。混合储能VSI交流侧DC/AC变换器的控制策略如图2所示。

混合储能VSI交流侧DC/AC变换器在微网并网运行时，采用功率外环、电流内环的双环控制策略，以输出指令功率P_href、Q_href为控制目标；混合储能VSI交流侧DC/AC变换器在微网孤岛运行时，采用电压外环、电流内环的双环控制策略，以维持输出电压恒定。通过采集交流侧DC/AC变换器三相交流母线电压电流，经过PARK变换，得到dq0坐标下的瞬时值u_d、u_q、i_d、i_q，进而计算出混合储能VSI实际输出有功功率P和无功功率Q。微网并网运行时，根据两级能量管理方法给定指令功率P_href、Q_href，分别与实际输出功率P、Q相减后经PI调节得出并网条件下电流内环的参考值i_dref、i_qref；微网孤岛运行时，给定dq0坐标下的参考电压u_dref、u_qref，分别与实际电压u_d、u_q相减后经PI调节得出孤岛条件下电流内环的参考值i_dref、i_qref；将电流内环的参考值i_dref、i_qref分别与实际输出电流i_d、i_q做差后进入PI调节，通过前馈解耦控制，对d轴、q轴电流单独控制，再经PARK反变换和PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)调制，驱动DC/AC变换器工作。

超级电容用DC/DC变换器(DC/DC(1))采用直流母线电压u_dc外环、超级电容输出电流i_sc内环的双环控制策略，如图3所示：直流母线电压u_dc外环用以稳定直流母线电压，确保交流侧DC/AC变换器正常工作以平抑微网功率波动，维持微网功率平衡；超级电容输出电流i_sc内环控制超级电容输入电流，使超级电容输出功率不越限；超级电容通过超级电容用DC/DC变换器与直流母线进行功率交换，充电时超级电容用DC/DC变换器处于降压模式，放电时超级电容用DC/DC变换器处于升压模式。

蓄电池用DC/DC变换器(DC/DC(2))与蓄电池相连，控制策略如图4所示，超级电容作为一级缓冲储能：当超级电容端电压在充放电限值(超级电容正常工作)以内时，蓄电池不工作，驱动控制信号g为0，封锁蓄电池用DC/DC变换器驱动；当超级电容端电压在充放电限值(超级电容非正常工作)以外时，驱动控制信号g为1，蓄电池以恒定功率控制，调节超级电容端电压，使其恢复到充放电限值以内。

微网并网运行两级能量管理方法如图1所示，经降压变压器后电网侧电压U_s，线路阻抗Z_s，PCC点电压U_m，P_s、Q_s分别为PCC点联络线有功和无功功率，根据线路电压降落公式：

{\overset{\cdot}{U}}_{m} = {\overset{\cdot}{U}}_{s} - \frac{P_{s} - {jQ}_{s}}{{\overset{*}{U}}_{s}} (R_{s} + X_{s})

其中，R_s为线路电阻分量，X_s为线路电抗分量。

低压配电线路主要呈阻性，忽略线路电抗分量X_s，在微网安装就地无功补偿装置后可维持微网无功功率的平衡，主要考虑PCC点电压受间歇性DG有功功率波动的影响，联络线只传输有功功率P_s，为保证微网负荷和逆变器的正常工作，U_m的波动应维持在线路额定电压U_N的±10％范围内，则联络线输出功率P_s范围为：

\frac{(U_{s} - 1.1 U_{N}) 1.1 U_{N}}{R_{s}} < P_{s} < \frac{(U_{s} - 0.9 U_{N}) {0.9 U}_{N}}{R_{s}}

微网并网运行时时混合储能VSI交流侧DC/AC变换器采用PQ控制，超级电容作为一级缓冲储能优先平抑间歇性微源的功率波动，以维持PCC点母线电压在允许范围内变化。由于超级电容能量密度小，其端电压很容易超出充放电限值以外，超级电容端电压过大会减少其使用寿命，甚至击穿电容，超级电容端电压过小会使超级电容输出相同功率时电流越限，导致超级电容发热严重。为防止超级电容过度充放电：在微网并网运行时，由配电网作为超级电容的后备储能，当超级电容端电压超过充放电警戒值(充放电限值)时，维持控制PCC点联络线功率P_s在设定范围内变化，同时对超级电容进行充放电，以调节其端电压恢复到正常值。微网并网运行两级能量管理方法如图5所示。

图5中，u_{sc_low}、u_{sc_high}分别为超级电容放电电压和充电电压警戒值，u_{sc_ref}为超级电容端电压达到警戒值后的恢复值。u_{sc_max}、u_{sc_min}分别为超级电容最大和最小工作电压。P_href为混合储能VSI输出功率参考值，P_s1、P_s2、P_sN、P_s3、P_s4分别是当PCC点电压U_m为额定电压U_N的1.1、1.05、1、0.95、0.9倍时对应的联络线功率。

P_av为系统波动功率中的平滑部分，其提取方法如图6所示，T_h为滤波时间常数。由图5可知微网并网运行两级能量管理方法如下：

1、若u_{sc_low}<u_sc<u_{sc_high}，m＝2，超级电容正常充放电，作为一级缓冲储能，平抑微网功率波动，同时控制联络线功率为P_sN，以维持PCC点母线电压为额定电压U_N；

2、若u_sc≤u_{sc_low}，m＝1，超级电容端电压达到放电警戒值，根据平滑功率P_av的大小，改变混合储能VSI输出参考功率P_href，进而控制联络线功率，由配电网对超级电容充电，以调节超级电容端电压恢复到u_{sc_ref}，同时维持PCC点母线电压标么值在0.9～1.0之间。若P_av≤P_s3，为克服图6中低通滤波器检测延时的影响，当u_sc≥u_{sc_low}-5时，k₁＝1，控制联络线功率为P_s3；当u_sc<u_{sc_low}-5时，k₁＝0，以锁定联络线的功率为P_s4，使超级电容端电压能够恢复。若P_av>P_s4，当超级电容达到最大工作电压时，微网转为孤岛运行；

3、若u_sc≥u_{c_high}，m＝3，超级电容端电压达到充电警戒值，同样通过控制联络线功率，由超级电容向配电网放电，使超级电容电压恢复到u_{sc_ref}，同时维持PCC点母线电压标么值在1.0～1.1之间。若P_av≥P_s2，当u_sc≤u_{sc_high}+5时，k₂＝1，控制联络线功率为P_s2；当u_sc>u_{sc_high}-5时，k₂＝0，以锁定联络线的功率为P_s1，使超级电容端电压能够恢复。若P_av<P_s1，当超级电容达到最小工作电压时，微网转为孤岛运行。

微网孤岛运行两级能量管理方法如图7所示，当PCC点电压越限，配电网发生故障或超级电容达到工作电压极限，不能通过控制联络线功率使其恢复时，微网由并网转为孤岛运行。混合储能VSI交流侧DC/AC变换器采用V/f控制，为微网提供电压和频率参考。超级电容和蓄电池组成两级能量体系，当超级电容端电压达到充放电警戒值时，控制蓄电池以恒功率输出的方式保障微网运行，同时调节超级电容端电压回到正常范围。通过两级能量管理，不仅避免了超级电容的电压越限，同时减少蓄电池的充放电次数，延长混合储能系统使用寿命，提高微网运行的经济性。图7中，P_{bat_cn}、P_{bat_dn}分别为蓄电池额定充放电功率，i_bc1、i_bd1分别为蓄电池额定充放电电流，i_bc2、i_bd2分别为蓄电池最大充放电电流。由图7可知微网孤岛运行两级能量管理方法如下：

1、若u_{sc_low}<u_sc<u_{sc_high}，n＝2，超级电容端电压在正常范围内，蓄电池输出电流为零，封锁DC/DC(2)变换器的驱动，超级电容单独工作，满足间歇性DG功率波动和负载功率变化的需要；

2、若u_sc≤u_{sc_low}，n＝1，超级电容端电压达到放电警戒值，根据平滑功率P_av的大小，选择蓄电池以额定功率或最大功率对超级电容充电。若P_av≤P_{bat_dn}，为克服低通滤波器检测延时的影响，当u_sc≥u_{sc_low}-5时，k₃＝1，蓄电池以额定电流i_bd1放电；当u_sc<u_{sc_low}-5时，k₃＝0，锁定蓄电池以最大电流i_bd2放电，以调节超级电容端电压恢复到u_{sc_ref.}；

3、若u_sc≥u_{sc_high}，超级电容端电压达到充电警戒值，蓄电池以额定功率或最大功率充电。若P_av≥P_{bat_cn}，当u_sc≤u_{sc_high}+5时，k₄＝1，蓄电池以额定电流i_bc1充电；当u_sc>u_{sc_high}-5时，k₄＝0，锁定蓄电池以最大电流i_bc2充电，以调节超级电容端电压恢复到u_{sc_ref.}。

下面结合实施例对本发明作出进一步的说明。

在Matlab/simulink环境中搭建了如图1所示的微网模型，仿真参数如下：u_{sc_min}＝250V，u_{sc_max}＝450V，u_{sc_low}＝300V，u_{sc_high}＝420V，u_{sc_ref.}＝370V，根据图8(a)间歇性DG出力在极大值或极小值时持续时间为1～2s，为避免微网因超级电容频繁达到工作电压限值而循环并离网运行，本案按照超级电容达到充放电警戒值时以额定功率35kW输出持续时间不低于5s的目标确定其容值为15F，采用电容和电阻相串联的模型，其串联电阻0.1Ω。蓄电池额定电压500V，额定充放电功率24kW，额定充放电电流50A，最大充放电电流80A，按照蓄电池以最大充放电电流输出持续时间不低于10h的目标确定其容量为800Ah，其串联内阻0.5Ω。间歇性DG模拟风力发电，输出功率波动范围为4～58kW。配电变压器输出线电压400V，线路电阻0.5Ω，额定线电压380V，P_s1＝-12kW、P_s2＝0kW、P_sN＝14.5kW、P_s3＝27kW、P_s4＝35kW。微网并网运行，在不投入混合储能VSI的情况下，如图8(a)所示，DG输出功率在4～58kW之间波动。0～30s，负载额定功率45kW，30～60s，负载额定功率增加为60kW，60～90s，负载额定功率减少为50kW，由图8(b)可知，DG的功率波动引起PCC点母线电压波动，使得负载功率在额定值附近也产生了频繁的波动。PCC点母线电压如图9所示。从图9(a)可以看出，未投入混合储能VSI时，PCC点电压频繁波动，当DG出力过小或过大时，会使PCC点的电压波动高于额定值的10％，威胁负载的正常工作。由图9(b)可知，投入混合储能VSI平抑微网功率波动后，可确保PCC点电压变化在额定值的10％范围内，且抑制了电压的频繁波动，保证了负载较长时间内供电电压稳定。并网运行两级能量管理如图10所示。图10(a)为混合储能VSI平抑微网功率波动出力曲线。对比图10(b)、图10(c)可以看出，12.98s时超级电容端电压达到充电警戒值420V，控制联络线输出功率为P_s2，直到30.03s超级电容端电压恢复到370V；51.09s时超级电容端电压达到放电警戒值300V，控制联络线以P_s3向微网发出功率，直到83.16s超级电容端电压恢复到370V。通过并网两级能量管理，充分发挥了超级电容平抑微网功率波动的一级缓冲作用，同时平滑联络线功率，利用配电网的调节有效维持了超级电容端电压在充放电限值以内。

当PCC点电压越限，配电网发生故障或超级电容达到工作电压极限时，微网转为孤岛运行，混合储能VSI采用V/f控制。孤岛运行时系统电压、频率如图11所示，可知，通过V/f控制有效维持了微网电压和频率稳定，保证微网可靠运行。

微网孤岛运行时DG功率波动曲线和并网时相同，如图8(a)所示，图12(a)、图12(b)分别为孤岛运行时负载功率和混合储能VSI出力曲线。图12(c)、图12(d)分别为超级电容端电压和蓄电池充放电曲线。对比图12(b)、图12(d)可知，系统运行过程中整个混合储能充放电次数约为28次，而蓄电池只发生了1次放电行为，通过超级电容的缓冲作用使蓄电池的充放电次数大大减少。对比图12(c)、图12(d)可知，当超级电容端电压在充放电警戒值以内时，蓄电池不工作。30.20s超级电容端电压达到放电警戒值300V，蓄电池以额定电流50A输出以调整超级电容端电压，61.50s超级电容电压恢复到预定值370V，此时封锁与蓄电池相连的DC/DC变换器驱动，蓄电池输出为零，减小其充放电次数。通过孤岛运行两级能量管理，有效抑制了超级电容过度充放电，同时能够精确控制蓄电池充放电过程，延长蓄电池的使用寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于混合储能VSI平抑微网功率波动的控制方法，其特征在于：将间歇性微源、负荷和混合储能VSI与微网交流母线相连，整个微网通过PCC点静态开关与配电网相连，其中混合储能VSI包括超级电容和蓄电池，为稳定混合储能VSI的直流母线电压，超级电容和蓄电池分别通过DC/DC变换器连接在混合储能VSI的直流母线上，混合储能VSI的直流母线通过DC/AC变换器连接到微网交流母线上；将超级电容作为一级缓冲储能优先平抑间歇性微源的功率波动；微网并网运行时，配电网作为二级储能，通过控制PCC点联络线功率，使超级电容端电压稳定在充放电限值以内，同时维持PCC点母线电压在允许范围内变化；微网孤岛运行时，蓄电池作为二级储能，通过超级电容的缓冲作用减少蓄电池充放电次数，延长蓄电池使用寿命，当超级电容达到充放电限值时，精确控制蓄电池以恒功率输出，以调节超级电容端电压恢复到正常值。

2.根据权利要求1所述的基于混合储能VSI平抑微网功率波动的控制方法，其特征在于：包括如下部分：

(1)混合储能VSI交流侧DC/AC变换器控制策略：微网并网运行时，PCC点静态开关闭合，配电网提供电压和频率支撑，混合储能VSI交流侧DC/AC变换器采用PQ控制，根据两级能量管理方法调节DC/AC变换器的输出功率，以抑制微网功率波动、维持输出电压恒定，采用功率外环、电流内环的双环控制策略；微网孤岛运行时，PCC点静态开关断开，混合储能VSI提供电压和频率支撑，混合储能VSI交流侧DC/AC变换器采用V/f控制，根据两级能量管理方法调节DC/AC变换器的输出功率，以抑制微网功率波动、维持输出电压恒定，采用电压外环、电流内环的双环控制策略；

(2)混合储能VSI直流侧DC/DC变换器控制策略：

蓄电池用DC/DC变换器与蓄电池相连，超级电容作为一级缓冲储能：当超级电容端电压在充放电限值以内时，蓄电池不工作；当超级电容端电压在充放电限值以外时，蓄电池以恒定功率控制，调节超级电容端电压，使其恢复到充放电限值以内；

(3)微网并网运行两级能量管理方法：超级电容作为一级缓冲储能优先平抑间歇性微源的功率波动，以维持PCC点母线电压在允许范围内变化；为防止超级电容过度充放电，将配电网作为后备储能，当超级电容端电压在充放电限值以外时，维持控制PCC点联络线功率在设定范围内变化，同时调节超级电容端电压，使其恢复到充放电限值以内；

(4)微网孤岛运行两级能量管理方法：超级电容作为一级缓冲储能优先平抑间歇性微源的功率波动，以维持PCC点母线电压在允许范围内变化；为防止超级电容过度充放电，将蓄电池作为后备储能，当超级电容端电压在充放电限值以外时，通过控制蓄电池以恒功率输出方式保障微网运行，同时调节超级电容端电压，使其恢复到充放电限值以内。