基于混合储能的光伏微网孤网运行的综合控制策略.pdf

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1、第42卷第19期电力系统保护与控制VO1．42NO．192014年10月1日PowerSystemProtectionandControl0ct．1．2O14基于混合储能的光伏微网孤网运行的综合控制策略田慧雯，李咸善，陈铁，谭思(三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌443002)摘要：孤网运行的光伏微网输出功率具有间歇性和随机性。为了保证系统供电的可靠性及稳定性，将能量密度大的蓄电池和功率密度高的超级电容器构成混合储能系统应用于光伏微网的思路成为研究热点。在现有蓄电池电流多滞环控制策略的基础上进行改进，提出基于功率的储能单元

2、控制策略。该方法优化了储能系统的工作状态，有利于提高蓄电池的工作寿命。通过Matlab／Simulink仿真软件搭建了基于混合储能的光伏微网孤网运行仿真模型，并对该光伏微网的控制策略进行验证和分析。结果表明，混合储能系统能迅速平衡系统的瞬时功率，优化系统运行状态，保证供电的可靠性。关键词：孤岛微网；光伏发电；蓄电池；超级电容；功率平衡；运行状态优化Comprehensivecontrolstrategyofhybridenergystorage-basedphotovoltaicislandmicrogridTIANHui

3、—wen，LIXian-shan，CHENTie，TANSi(CollegeofElectricalEngineering&NewEnergy，ThreeGorgesUniversity，Yichang443002，China)Abstract：Theoutputpowerofthephotovoltaicislandmicrogridisintermittentandrandom．Toensurethereliabilityandstabilityofpowersupply,theideathatcombinestheh

4、ighenergydensitybatterywithsupercapacitorwhichhashighpowerdensitytoformhybridenergystoragesystemappliedtophotovoltaic(PV)microgridbecomesaresearchhotspot．Onthebasisofexistingresearch．thispaperproposesamulti—hysteresiscontrolstrategybasedonenergymanagement．Theenerg

5、ystoragesystemworkingstatecanbeoptimizedandtheworkinglifeofthebatterycanbegreatlyimprovedbythiscontrolstrategy．UsingMATLAB／Simulinksoftware，asimulationmoduleforPVIslandmicrogridbasedonhybridenergystorageisconstructed，andthecontrolstrategyofPVmicrogridisverifiedand

6、analyzed．Simulationresultsshowthattheproposedhybridenergystoragesystemcanbalancetheinstantaneouspowerrapidly,optimizethemicrogridoperation，andensurethereliabilityofpowersupply．ThisworkissupportedbyNationalNaturalScienceFoundmionofChina(yo．51277110)．Keywords：island

7、microgrid；photovoltaicgeneration；battery；supercapacitor；powerbalance；operationoptimization中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1674-3415(2014)19—0122—07表1超级电容和铅酸蓄电池的特性比较0引言Table1Comparisonofsupercapacitorandbattery对于孤岛模式运行的光伏微网系统，其电能具有间歇性、波动性和随机性，一般在系统中配备有储能装置。储能装置多采用蓄电池和超级电容器。超

8、级电容的高密度特性可以实现瞬时的功率吸纳或放出，但是不能长时间为负荷提供电能；蓄电池能较长时间为负荷提供电能，但具有循环利用寿命低、功率密度低等缺点，当前混合储能系统已经成为研究热点【l】。该系统中铅酸电池能量密度较大，由于光伏电池可以直接产生直流电，蓄电池及作为系统长期储能设备，而超级电容功率密度高，