國家能源主動配電網技術研發中心(北京交通大學)、北京電動車輛協同創新中心的研究人員陳美福、趙新、金新民、劉京鬥、吳學智， 在2016年《電工技術學報》增刊2上撰文指出， 隨著電網中分散式電源的日益增多， 儲能技術在提高系統的穩定性和改善電能品質方面顯得越來越重要。
考慮到當前儲能元件的特性， 複合儲能系統比單一儲能系統具有更多優點， 但當前複合儲能技術多基於主從控制， 需要高頻寬通信， 系統可靠性被削弱， 不適合於分散式特點的直流微網。
從提高直流微網中儲能裝置的擴展性及冗餘度角度出發， 提出了一種新型複合儲能裝置的並聯控制策略。 該策略中， 電池採用電壓-電流(U-I)下垂控制， 超級電容採用電壓變化率-電流(U'-I)下垂控制。 該系統在僅依靠儲能裝置本地資訊時， 實現不同類型儲能裝置回應對應頻段的分量和同類型儲能裝置之間的功率自動分配。 最後， 模擬和實驗結果驗證了該策略的正確性和有效性。
為了緩解分散式發電(Distributed Generation， DG)對傳統電網穩定性的衝擊， 同時最大限度地發揮分散式發電的技術經濟性， 微網結構的使用成為一個有效手段[1]。 相比於交流微網， 直流微網無需考慮電壓相位同步、無功功率等問題， 在一定電壓等級下， 直流微源(光伏、儲能等)和直流負荷可以直接接入直流母線，
由於分散式電源的輸出功率具有間歇性和隨機性的特點， 儲能對微網的穩定、電能品質的改善和不間斷供電具有重要的意義[3]。 然而基於電池的單一儲能系統功率密度低， 可迴圈的次數少， 從儲能效果和經濟性出發， 需要對儲能系統進行優化。
在電力儲能中， 能量型儲能以鉛酸蓄電池、鋰電池等為代表， 能量密度大、儲能時間長， 但功率密度小、迴圈壽命短；功率型儲能以超級電容(Supercapacitor,SC)、飛輪儲能等為代表， 功率密度大、回應速度快、迴圈壽命長， 但能量密度小、自放電率高。 二者特性互補性強， 相比單一能量型儲能，
複合儲能系統(Hybrid Energy Storage System, HESS)中， 控制策略跟複合儲能使用的拓撲結構有很大關係[6,7]。 當前複合儲能主要採用儲能元件經變換器並聯於直流母線的拓撲結構， 採用主從控制的方式， 通過集中控制器統一進行功率分頻， 重點在濾波演算法的選取上。
經典濾波演算法上， 文獻[8-11]採用一階濾波進行功率區分， 通過靈活調節濾波常數進行儲能能量管理， 控制較簡單；文獻[12]採用了滑動平均濾波演算法， 通過調節時間視窗， 對脈動性負載更加適用。 現代濾波演算法上， 文獻[13,14]採用小波分頻演算法， 可以準確獲得各頻段的功率， 使平抑效果容易滿足波動指標；文獻[15]引入了卡爾曼濾波方法，
然而對於具有分散式特點的直流微網， 複合儲能裝置的並聯如果採用高速通信線， 系統的可靠性會被削弱， 因此要求不同類型儲能裝置之間僅依靠本地資訊來協調回應對應頻段的功率波動。 其次， 同類型儲能裝置的擴展性和冗餘度對直流微網運行的穩定性也很重要。 文獻[16]在不需要各單元功率資訊情況下， 即可實現複合儲能裝置的運行， 採用超級電容穩定直流母線電壓， 電池穩定超級電容端電壓， 但較難實現儲能裝置間並聯運行時“隨插即用”的效果。
同種類型儲能裝置之間的並聯運行技術， 可以看成對應儲能裝置內變換器的並聯技術，
文獻[21]對不同類型儲能裝置採用下垂控制， 其中電池需要採集超級電容相關資訊來進行工作， 而非儲能裝置僅採集自身本地資訊即可正常運行， 失去下垂控制“隨插即用”的優勢， 使得儲能裝置的擴展性較弱。
針對以上方法的存在的問題， 本文提出一種複合儲能裝置的並聯控制策略， 能量型儲能裝置採用電壓-電流(U-I)下垂控制， 功率型儲能裝置採用電壓變化率-電流(U'-I)下垂控制。 在僅依靠儲能裝置本地資訊的情況下， 實現不同類型儲能裝置回應直流母線上各自頻段功率，另一方面不影響同類型儲能裝置之間功率的自動分配。
圖2 複合儲能系統結構
圖10 實驗平臺
結論
本文提出了一種新型的複合儲能裝置的並聯控制策略，適用於具有分散式特點的直流微網，儲能裝置間可以實現無通信互聯線並聯擴展，使得分散式複合儲能容量的擴充具有更好的靈活性。
能量型儲能部分採用U-I下垂，功率型儲能部分採用U'-I下垂，使得複合儲能各部分具備隨插即用功能，並有以下功能：不同類型儲能裝置僅依靠儲能裝置本地資訊回應各自頻段功率；同類型儲能裝置之間僅依靠儲能裝置本地資訊實現功率合理分配。
實現不同類型儲能裝置回應直流母線上各自頻段功率，另一方面不影響同類型儲能裝置之間功率的自動分配。圖2 複合儲能系統結構
圖10 實驗平臺
結論
本文提出了一種新型的複合儲能裝置的並聯控制策略，適用於具有分散式特點的直流微網，儲能裝置間可以實現無通信互聯線並聯擴展，使得分散式複合儲能容量的擴充具有更好的靈活性。
能量型儲能部分採用U-I下垂，功率型儲能部分採用U'-I下垂，使得複合儲能各部分具備隨插即用功能，並有以下功能：不同類型儲能裝置僅依靠儲能裝置本地資訊回應各自頻段功率；同類型儲能裝置之間僅依靠儲能裝置本地資訊實現功率合理分配。