独立光伏发电系统混合储能协调控制研究

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1、第34卷第4期计算机仿真2017年04月文章编号：1006—9348(2017)04—0125—04独立光伏发电系统混合储能协调控制研究陈上豪L2，刘国海1，陈兆岭1，沈跃1(1．江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江212013；2．浙江省电力公司检修分公司，浙江杭州311232)摘要：光伏发电系统具有随机性与波动性，尤其在离网状态下，易引起直流母线电压失稳越限。鉴于此，提出了一种适用于含混合储能的独立光伏发电系统协调控制策略，利用混合储能系统具有功率型与能量型的特性，使独立光伏发电系统满足直流母线电压稳定性的要求。在系统功率平衡的基础上，上述控制策略考虑到储能元件的剩余容量，进而决定了各单

2、元变换器的工作状态，从而解决了直流母线电压稳定及能量优化协调的问题。仿真结果验证了所提出的控制策略在独立光伏发电系统中的可行性与正确性。关键词：独立光伏发电系统；混合储能系统；功率平衡；控制策略中图分类号：TM7ll文献标识码：BResearchofCoordinationControlofHybridEnergyStorageinStand—AlonePVPowerGenerationSystemCHENShang—ha01”，UUGuo—hail，CHENZhao—lin91，SHENYuel(1．CoUegeofElectricalandInfoⅡnationEn百neering，J

3、iallgsuUlliversity，ZhenjiangJi蚰gsu212013，China；2．Zheji蛐gElectricPowerCorporationMaintenanceBr粕ch，H粕孕houZhejiang311232，China)ABSTRACT：Themndomnessandv01atilityoftenexistPhotovoltaic(PV)powergenerationsystem，whichmaycausetheinstabilityofthedcbusvoltage，especiaUyintheconditionofolf—grid．Accordingtoit

4、，astand—alonePVsystemforhybridenerg)rstorageisproposed，whichusesthechamcteri8ticsofthehybridenerg)rstoragesystem(HESS)andmeetst

5、leneedsofthestability0fDCbusvoltage．Thecon咖lstrategyisbasedonthebalarIce0fpowerinthesystem，wllichconsiderstheresidualc印acityofenerg)rstomgeelememanddete删inestheworkings诅t

6、eofeachunitconverter，thenthestabilityofDCbusvoltageandthecoordinationofene哟‘optimizationpmblemwiubesolved．Thesimlllationresultsverifyt}lefeasibilityandcoⅡ．ectnessofthecontmlstrategypmposedinthispaperint11estand—alonePVpowersystem．KEYWoRDS：Stand—alonephotov01taic(PV)powersystem；Hy晡dener夥storagesyst

7、em；Powerbalance；Con—trolstrategy1引言独立光伏系统中，光伏电池输出功率及负荷消耗功率的随机性，易造成直流母线电压波动，甚至导致系统崩溃。储能系统对直流母线电压的稳定具有很重要的作用。不同储能技术具有不同的特性，兼具高密度、高能量的新型混合储能技术是储能技术的发展方向。蓄电池能够保障系统的稳基金项目：国家自然科学基金(61301138)；江苏高校优势学科资助项目(PAPD)(201l[6])；江苏大学高级人才科研启动基金(14JDGl67)收稿日期：2016—05—20修回日期：2016—06一07定运行，但由于其具有功率密度低、循环使用寿命短、运行成本高的缺

8、点，与此同时，超级电容器具有功率密度大、循环使用寿命长、充放电速度快等优点，在分布式发电系统等领域具有广阔的应用前景¨J。因此，将以上两种储能元件组合使用，能够充分发挥各自的优点，配以相应的能量管理方案和控制策略，可有效提高系统的经济性与可行性¨J。网内各单元变换器特别是储能单元变换器之间的有效协调控制起到稳定母线电压、能量优化分配的作用¨。J。因此基于储能元件容量对各个单元的协调控制研究具有十分必要的意义。文献[7]提