基于光伏-混合儲能的直流微網(wǎng)運行控制研究.pdf

1、太陽能光伏發(fā)電以其清潔無污染、安裝靈活等優(yōu)點成為國內(nèi)外研究熱點。如果將光伏發(fā)電直接接入電網(wǎng)，其隨機性和間歇性會對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行與控制造成一定影響，將其以微網(wǎng)的形式接入配電網(wǎng)則能很好地解決上述問題。而微網(wǎng)中光伏陣列和儲能裝置輸出的都是直流電，需要通過逆變器才能接入微網(wǎng)，其轉(zhuǎn)換過程會產(chǎn)生大量電能損耗以及影響電能品質(zhì)。同時，由于目前直流設(shè)備的使用日益增多，直流電需求呈上升趨勢。因此，研究直流微網(wǎng)具有較高的理論意義及實際應用價值。
　　本

2、文針對住宅和辦公樓宇的光儲直流微網(wǎng)展開研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，在研究直流微網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出一種適用于住宅和辦公樓宇的光儲直流微網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)，主要包括光伏發(fā)電單元、儲能單元、負載單元以及公用電網(wǎng)單元，闡述了該拓撲結(jié)構(gòu)的特點。對其中光伏電源進行建模仿真與分析，選擇一種基于變步長擾動的最大功率跟蹤方法，通過仿真證明其具有良好的尋優(yōu)精確度及響應速度。
　　其次，對比各種儲能介質(zhì)的主要性能，綜合考慮能量密度、功率密度

3、、使用壽命以及環(huán)境保護等因素，選擇鋰離子電池和超級電容器構(gòu)成混合儲能系統(tǒng)，并將其以有源架構(gòu)方式接入微網(wǎng)。對其中儲能控制器進行小信號建模分析，并說明了離網(wǎng)和并網(wǎng)運行下混合儲能系統(tǒng)的容量配置原則。
　　然后，提出基于無逆潮流并網(wǎng)的光儲直流微網(wǎng)運行控制策略。針對直流微網(wǎng)可能出現(xiàn)的運行情況，將其分成四種工作模式，包括普通放電模式、普通充電模式、極端過放模式以及極端過充模式。根據(jù)直流母線電壓波動和儲能電池容量變化論述了各工作模式之間的平滑轉(zhuǎn)

4、換原則。在詳細分析各單元功率轉(zhuǎn)換器協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ)上，提出一種基于能量均衡的直流母線電壓控制策略，以儲能單元的能量調(diào)節(jié)為主，其他單元的能量交換為輔，相互配合使系統(tǒng)總能量達到動態(tài)平衡，維持整個系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行。
　　最后，在Matlab中對光儲直流微網(wǎng)的運行控制進行建模與仿真分析。主要考慮微網(wǎng)中兩種功率不平衡的情況，包括光伏發(fā)電輸出功率單獨變化和負載消耗功率單獨變化，分別對普通充放電模式、極端過放模式以及極端過充模式下微網(wǎng)運行控制進行