基于混合储能的并网光伏发电系统功率控制研究.pdf

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1、第34卷第6期电力与能源5572O13年l2月基于混合储能的并网光伏发电系统功率控制研究李凡，李嘉俊，李倩(华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003)摘要：针对并网光伏发电系统输出功率的波动，提出利用混合储能系统对功率进行平抑。介绍了光伏最大功率跟踪和并网逆变的控制，为实现发电和并网功率的匹配，考虑蓄电池和超级电容器各自特性的优势，对混合储能系统提出了三级式功率分配策略；通过设计相应的控制方法和以功率分配单元的输出功率作为参考值，混合储能系统控制变换器进行合理充放电。混合储能系统不仅保证了并网功率按计划运

2、行，而且稳定了直流母线电压、满足了随机负荷供电。通过仿真验证，三级式功率分配策略有效，控制方法可行。关键词：光伏发电；混合储能；并网逆变；功率分配；波动控制中图分类号：TM615文献标志码：A文章编号：2095—1256(2013)06—0557—05PowerControlofGrid—connectedPhotovoitaicPowerGenerationSystemBasedonHybridEnergyStorageLiFan，LiJiajun，LiQian(InstituteofElectricalandEl

3、ectronicEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Inviewofthefluctuantpowerofgrid—connectedphotovoltaicpowergenerationsystem，thehybridenergystoragesystemisusedtoovercomeit．First，MaximumPowerPointTrackingandgrid—connectedDC／ACcon

4、versionareintroduced．Formatchingpowerofgenerationandgrid—connectionandconsideringrespec—tivecharacteristicofbatteryandsupercapacitor，threelevelsofpowerallocationstrategyisprovidedforthehybridenergystoragesystem．Thenthroughdesigningthecorrespondingcontrolmethoda

5、ndusingoutputpowerofpowerdistributionunitasthereferencevalue，hybridenergystoragesystemreasonab!ycontrolsconverterstochargeanddischarge．Hybridenergystoragesystemnotonlyensuresthegrid—connectedpoweraccordingtoplan，butalsostabilizestheDCbusvoltageandmeetsthepowers

6、upplyoftherandomloads．Thesimulationresultsshow，thethreelevelsofpowerallocationstrategyiseffective，thecontrolmethodisfeasible．Keywords：Photovoltaicpowergeneration；Hybridenergystorage；DC／ACconversion；Powerallocation；Wavecontrol高，但是能量密度较低，这些特性正好与蓄电池形O引言成互补。因此，很多专家

7、学者提出混合储能的方光伏发电输出功率具有间歇性、随机性和波法以提高整体储能特性，以满足光伏系统对于储动性，为实现计划功率的并网运行，需要对光伏输能的需求。文献[3]将混合储能系统应用于独立出的功率进行有效控制l_1]。如仅通过光伏发电系光伏发电系统，结果表明储能系统可以迅速平衡统自身的调整会降低其功率利用率，也限制了能瞬时功率、提高系统可靠性；文献E43建立了混合源利用的灵活性_2]。为提高光伏发电系统的运行储能详细的数学模型，但是储能器件间特性配合能力，需利用储能系统对光伏输出功率进行平滑的不够；文献E5]提出了混

8、合储能系统的能量管理控制，进而满足并网运行要求。方法，但蓄电池一直会处于充放电的状态。蓄电池因技术成熟、能量密度高、价格相对较本文在建立并网光伏发电系统和分析其运行低等特点，在储能系统中得到普遍应用，但受储能的基础上，针对超级电容器和蓄电池的特性，采用机理限制，其循环充放电次数有限，功率密度低；三级式功率分配策略，进而控制混合储能系统的而超级电