在光儲(chǔ)交流微電網(wǎng)孤島模式下,合理管控網(wǎng)內(nèi)功率,實(shí)現(xiàn)多儲(chǔ)能與多光伏間協(xié)調(diào)運(yùn)行是維持系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定的關(guān)鍵。據(jù)此,提出一種改進(jìn)型主從式光儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制策略,首先,對(duì)儲(chǔ)能設(shè)計(jì)一種基于荷電狀態(tài)（state of charge,SOC）的改進(jìn)型對(duì)等控制方法,使多個(gè)儲(chǔ)能在孤島情況下可共同支撐交流母線電壓,輸出功率得到合理分配,穩(wěn)態(tài)下各儲(chǔ)能SOC值達(dá)到平衡。其次,對(duì)光伏設(shè)計(jì)一種基于交流母線電壓信號(hào)的自適應(yīng)功率控制方法,使多個(gè)光伏可根據(jù)接入點(diǎn)電壓頻率及幅值自適應(yīng)調(diào)整輸出的有功功率和無(wú)功功率,能防止儲(chǔ)能過(guò)度充電并降低儲(chǔ)能側(cè)無(wú)功輸出負(fù)擔(dān)。將上述兩種控制方法相結(jié)合實(shí)現(xiàn)多儲(chǔ)能與多光伏間協(xié)調(diào)運(yùn)行,協(xié)調(diào)過(guò)程呈現(xiàn)主從關(guān)系,通過(guò)分析該協(xié)調(diào)過(guò)程,能合理設(shè)計(jì)網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷功耗并引入負(fù)荷管理機(jī)制。進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行小干擾穩(wěn)定性分析可確定控制參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)的影響。最后,通過(guò)基于Rt-lab的硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了控制策略的有效性。 

【文章來(lái)源】：高電壓技術(shù). 2020,46(10)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：12 頁(yè)

【部分圖文】：

光儲(chǔ)式交流微電網(wǎng)Fig.1ACmicrogridwithPVandenergystoragesystems

汪亮，彭勇剛，吳韜，等：光儲(chǔ)交流微電網(wǎng)孤島模式下的改進(jìn)型主從控制3533率充電，甚至?xí)烹娊o其他儲(chǔ)能補(bǔ)充功率，以此加速自身SOC變化趨近于其他儲(chǔ)能SOC值。當(dāng)各儲(chǔ)能P–f曲線根據(jù)自身SOC變化經(jīng)過(guò)多次平移調(diào)整后，達(dá)到多儲(chǔ)能SOC平衡狀態(tài)如圖3(c)所示，平衡后的儲(chǔ)能功率關(guān)系仍然滿足式(8)，圖中參數(shù)偏移量與多儲(chǔ)能SOC平衡值所處區(qū)間相關(guān)balLbalLLbalHbalHbalH(),,(),rSSSSSSSrSSSS0(10)式中，Sbal為多儲(chǔ)能SOC平衡值，Sbal=S1=S2=…=Sn。儲(chǔ)能改進(jìn)型對(duì)等控制結(jié)合下垂控制進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)儲(chǔ)能本地接入，輸出功率合理分配，共同參與母線調(diào)壓調(diào)頻功能。通過(guò)引入基于SOC的逆變參考頻率偏移量，使多儲(chǔ)能可相互進(jìn)行功率協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)SOC值趨于平衡，提升整體工作效率。1.2光伏功率控制光伏功率控制將體現(xiàn)光伏對(duì)儲(chǔ)能的從屬關(guān)系，類似于從微電源[22]，可基于光伏接入點(diǎn)電壓信號(hào)變化進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)式(1)，當(dāng)多儲(chǔ)能持續(xù)充電時(shí)，各儲(chǔ)能SOC值持續(xù)變大，母線頻率將被抬升；根據(jù)式(6)，當(dāng)儲(chǔ)能側(cè)無(wú)功輸出過(guò)大時(shí)，母線相電壓幅值將遠(yuǎn)偏額定值。通過(guò)捕抓上述兩信號(hào)變化控制光伏側(cè)輸出的有功功率和無(wú)功功率，可在防止儲(chǔ)能過(guò)充電的同時(shí)降低儲(chǔ)能側(cè)無(wú)功負(fù)擔(dān)，提升網(wǎng)內(nèi)電壓質(zhì)量。對(duì)于任意第m個(gè)光伏的自適應(yīng)功率控制框圖如圖4所示，圖中字母含義將在后文中解釋。根據(jù)圖4，光伏直流側(cè)接有穩(wěn)壓電容Cpv，光伏經(jīng)過(guò)三相全橋逆變后通過(guò)L濾波電路進(jìn)行濾波，再經(jīng)過(guò)線感Lline和線阻Rline接入交流母線，其中Lp為光伏端濾波電感。控制分為內(nèi)環(huán)控制和外環(huán)控制。外環(huán)控制將產(chǎn)

調(diào)，實(shí)現(xiàn)SOC值趨于平衡，提升整體工作效率。1.2光伏功率控制光伏功率控制將體現(xiàn)光伏對(duì)儲(chǔ)能的從屬關(guān)系，類似于從微電源[22]，可基于光伏接入點(diǎn)電壓信號(hào)變化進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)式(1)，當(dāng)多儲(chǔ)能持續(xù)充電時(shí)，各儲(chǔ)能SOC值持續(xù)變大，母線頻率將被抬升；根據(jù)式(6)，當(dāng)儲(chǔ)能側(cè)無(wú)功輸出過(guò)大時(shí)，母線相電壓幅值將遠(yuǎn)偏額定值。通過(guò)捕抓上述兩信號(hào)變化控制光伏側(cè)輸出的有功功率和無(wú)功功率，可在防止儲(chǔ)能過(guò)充電的同時(shí)降低儲(chǔ)能側(cè)無(wú)功負(fù)擔(dān)，提升網(wǎng)內(nèi)電壓質(zhì)量。對(duì)于任意第m個(gè)光伏的自適應(yīng)功率控制框圖如圖4所示，圖中字母含義將在后文中解釋。根據(jù)圖4，光伏直流側(cè)接有穩(wěn)壓電容Cpv，光伏經(jīng)過(guò)三相全橋逆變后通過(guò)L濾波電路進(jìn)行濾波，再經(jīng)過(guò)線感Lline和線阻Rline接入交流母線，其中Lp為光伏端濾波電感。控制分為內(nèi)環(huán)控制和外環(huán)控制。外環(huán)控制將產(chǎn)生光伏有功輸出參考值refpvP和無(wú)功輸出參考值refpvQ，兩者各自經(jīng)過(guò)一個(gè)低通濾波器后為內(nèi)環(huán)控制提供參考。通過(guò)采取光伏接入點(diǎn)三相相電壓up并利用鎖相環(huán)(phaselockedloop，PLL)技術(shù)可以得到交流母線頻率，設(shè)計(jì)母線頻率與光伏有功輸出參考值關(guān)系為mppt,busHrefpv,pv,maxbusHbusmaxbusmax,(),mmmPffPrfffffff，0(11)圖3多儲(chǔ)能SOC平衡過(guò)程Fig.3SOCbalancingprocessofmultienergystorages圖4光伏自適應(yīng)功率控制Fig.4AdaptivepowercontrolforPV式中：m為任意第m個(gè)光伏；refpv,mP為光伏有功輸出參考值；fH為高頻率閾值；Pmppt,m為光伏運(yùn)行MPPT模式時(shí)的有功功率；rpv,m為限制系數(shù)，設(shè)計(jì)為mppt,pv,maxHm

【參考文獻(xiàn)】：
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