王帅 ， 赵克， 安群涛， 段建东， 孙力， 陈哲

(1.哈尔滨工业大学 电气工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001；2.大庆油田有限责任公司 生产运行部，黑龙江 大庆 163712)

钻井直流微电网冲击功率的混合储能平衡技术

王帅1， 赵克1， 安群涛1， 段建东1， 孙力1， 陈哲2

(1.哈尔滨工业大学 电气工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001；2.大庆油田有限责任公司 生产运行部，黑龙江 大庆 163712)

受限于钻井直流微电网的功率动态调节缓慢，冲击性负载对钻井直流微电网电能质量造成严重影响。为了解决直流微电网冲击功率供需均衡问题，提出以混合储能环节为核心的补偿方法。基于超级电容和蓄电池储能的互补特性，在传统混合储能控制策略的基础上，提出一种纳入蓄电池参考电流约束和电流动态分配的混合储能控制策略。在保证蓄电池电流限制值不被超越的前提下，实现冲击功率在混合储能单元内的优化分配，从而既能够延长蓄电池生命周期，又显著缩短了混合储能系统冲击功率补偿的动态响应时间，解决了钻井直流微电网电压波动的问题。仿真与实验验证了所提控制策略的有效性与可行性。

直流微电网；冲击功率；混合储能；蓄电池；超级电容

0 引 言

石油钻井现场主要由柴油发电机组或天然气发电机组构成的微电网供电。微电网是否能够安全、稳定运行，是钻井生产能否顺利进行的主要因素之一[1]。钻井微电网的负荷主要是由泥浆泵、大钩绞车和转盘驱动电机三部分组成[2]，这些负荷都具有功率变化速度快，负荷升降速度快，间隔短等特点。……