含电动汽车及光伏发电的微电网控制策略研究

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1、2015年第6期工业仪表与自动化装置·ll3·含电动汽车及光伏发电的微电网控制策略研究张明光，周君(兰州理工大学电气工程与信息工程学院，兰州730050)摘要：针对光伏发电和电动汽车动力电池等分布式发电系统，研究了其并网逆变器并联控制策略。基于PSCAD软件对光伏电池、电动汽车双向能量交换及两者的并联控制进行建模。电动汽车主要采用功率下垂控制、电压电流双环控制、无差拍控制；光伏电池主要采用MPPT(最大功率点跟踪)控制。通过仿真验证了控制策略的可行性。关键词：光伏发电；电动汽车；并联控制；MPPT中图分类号：TM727文献标志码：A文章编号：1000—0682(20

2、15)06一O113一O5AcontrolstrategystudyforelectricvehiclesandPVinmicrogridZHANGMingguang，ZHOUJun(CollegeofElectricalandInformationEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：InviewofthedistributedgenerationsystemsuchasPVandelectricvehiclespowerbattery，studythecont

3、rolstrategyofwhichin．BasedonPSCADsoftware，thePVcell，bi—directionalconvertingofelectricvehicleandthecontrolofwhichinparallelled—operation．Theelectricvehiclesmainlyadoptpowerdroopcontrol，voltagecurrentdoubleloopcontrolandnobeatcontrol；thePVmainlyadoptMPPT(maximumpowerpointtracking)contro

4、1．Throughsimulation，verifythefeasibilityofcon—trolstrategy．Keywords：PV；electricvehicle；parallelcontrol；MPPT0引言1含电动汽车及光伏发电的多逆变器并联系统太阳能因其在自然界的广泛存在及取之不尽、用之不竭的特点成为最理想的新能源之一。同时，图1为含电动汽车及光伏发电的多逆变器并联研究表明¨J，汽车一天中有96％的时间处于停止状系统结构图。电动汽车动力电池的控制系统主要包态，电动汽车的保有量也在不断增加。因此分布式括电池侧变换器、电网侧变换器、LCL滤波器和充放光伏

5、发电和电动汽车入网将成为未来智能微电网发电控制器等。光伏发电系统主要包括光伏阵列、展的趋势。Boost升压变换器、DC／AC变换器、LCL滤波器和微电网包含的微源种类繁多，数量也越来越MPPT控制器。图1中，光伏电池及电动汽车等微大J。但光伏发电受环境影响大，不同的温度和光源构成相对稳定的直流侧电压UPLL(锁相环)电照辐射的变化都会使其输出特性发生变化-4]。路保证逆变器接入公共点时与微电网电压初始相位电动汽车既可作为微源(V2G)也可作为负荷(充保持同步。电)，因此，研究光伏发电和电动汽车的并联控制，2光伏发电逆变器控制系统显得尤为重要。2．1光伏电池数学模型以

6、硅光伏电池为例，它属于半导体光电器件，以光生伏特效应为基础，直接将光能转化为电能。光收稿日期：2015—02—28伏电池的等效电路如图2所示。基金项目：国家自然科学基金资助项目(51467009)作者简介：张明光(1971)，男，甘肃武威人，教授，研究方向为电力系统自动化，变电站综合自动化等。·1l4·工业仪表与自动化装置2015年第6期图1含电动汽车及光伏发电的多逆变器并联系统结构图这几个参数可由厂商提供。实际中，光伏电池的输出特性会随着光照强度和光伏电池温度变化而变化，式(2)一式(4)便不再适用。因此，需对其进行修正。将下面式(7)一式图2光伏电池等效电路(1

7、0)代人式(2)～式(4)，便可得到任意光照强度Is光伏电池I—V的非线性特性方程为：和光伏电池温度下的数学模型。AT=T—。f(5)，：=一[。e一lJ一(1)nAS=S—Sf(6)式中：，为光伏电池输出电流(A)；U为光伏电池输，=·S·1+(1+otAT)／Sf(7)出电压(V)；为光生电流(A)；I,t为内部等效二极U。=Uo·(1一pAT)-ln(e+3,AS)(8)管反向饱和电流(A)；q为电子电荷(1．6×10I=In·S·(1+o~AT)／Sf(9)c)；为串联等效电阻(Q)；A为无量纲的任意曲U=Um·(1一BAT)·In(e+7AS)(10)