光伏-蓄電池系統(tǒng)的控制策略研究.pdf

1、隨著有限能源資源日益枯竭和環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重,人們開始把更多的眼光投入到光伏發(fā)電。太陽能資源豐富,分布廣泛,是一種清潔能源。但光伏發(fā)電受環(huán)境條件影響較大,當(dāng)光照強(qiáng)度和光伏陣列表層溫度變化時(shí),光伏輸出功率也隨之變化。蓄電池具有存儲能量的作用,因此可以利用蓄電池這一特性來平抑光伏輸出功率的波動(dòng)。
　　本文在光伏陣列和蓄電池的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,研究光伏陣列與蓄電池構(gòu)成的系統(tǒng)的多種工作模式,并重點(diǎn)研究在每種工作模式中各部分的控制策略。主

2、要分別研究在并網(wǎng)和孤島兩種狀態(tài)中,光伏與蓄電池共交流母線和共直流母線的兩種結(jié)構(gòu)。光伏系統(tǒng)都是采用MPPT方式工作,在共交流母線結(jié)構(gòu)中通過逆變器的控制策略來實(shí)現(xiàn),在共直流母線結(jié)構(gòu)中通過Boost電路的控制策略來實(shí)現(xiàn)。在并網(wǎng)狀態(tài)光伏/蓄電池共交流母線結(jié)構(gòu)中,蓄電池采用PQ控制策略來控制并網(wǎng)功率恒定。在并網(wǎng)狀態(tài)光伏/蓄電池共直流母線結(jié)構(gòu)中,分別研究以逆變器和雙向 DC/DC來控制直流母線電壓。若直流母線電壓由逆變器控制,則蓄電池所接雙向 DC

3、/DC控制并網(wǎng)功率恒定;若直流母線電壓由雙向 DC/DC控制,則逆變器采取 PQ控制來控制并網(wǎng)功率恒定。在雙向 DC/DC控制直流母線的基礎(chǔ)上,本文提出直流母線電壓采用帶滯環(huán)的電壓管理方案。為了避免蓄電池頻繁充放電,在傳統(tǒng)的電壓外環(huán)控制策略基礎(chǔ)上,提出改進(jìn)型的非線性函數(shù)控制。在孤島狀態(tài)光伏/蓄電池共直流母線結(jié)構(gòu)中,逆變器采取 V/f控制策略來穩(wěn)定交流系統(tǒng)側(cè)電壓和頻率的穩(wěn)定,直流母線電壓則由雙向DC/DC來維持穩(wěn)定。在孤島狀態(tài)光伏/蓄電池