基于蓄电池储能的光伏并网发电功率平抑控制研究

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1、第39卷第3期电力系统保护与控制Vol.39No.32011年2月1日PowerSystemProtectionandControlFeb.1,2011基于蓄电池储能的光伏并网发电功率平抑控制研究112邱培春，葛宝明，毕大强（1.北京交通大学电气工程学院，北京100044；2.清华大学电机系电力系统国家重点实验室，北京100084）摘要：针对光伏发电因光照强度与温度变化而导致的发电功率波动问题，提出一种储能型光伏并网发电系统，以抑制并网功率的波动。以光伏发电最大功率跟踪和并网逆变控制为基础，引入蓄电池储能系统，

2、实现对发电功率削峰填谷、平抑的功能。光伏发电系统采用两级功率变换结构，以最小化逆变器容量，解耦最大功率控制与逆变并网控制。在逆变器直流母线上并接双向DC/DC变换器，对储能电池充放电予以管理。在功率平抑控制中，储能系统采用双环控制，内环控制储能电池电流，外环则分两种情况：1）电网正常时为功率外环；2）电网故障时为电压外环。系统不仅具有最大功率跟踪和并网发电功能，还具有并网功率平抑功能。当电网因故障而断开时，系统将光伏发电能量储入蓄电池，提高了发电效率，确保了直流母线电压稳定。对整个系统建立仿真模型和实验样机，仿

3、真和实验结果验证了所提出的控制方法可行、有效。关键词：光伏发电；最大功率跟踪；并网逆变；储能系统；功率平抑Batteryenergystorage-basedpowerstabilizingcontrolforgrid-connectedphotovoltaicpowergenerationsystem112QIUPei-chun，GEBao-ming，BIDa-qiang（1.SchoolofElectricalEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing1000

4、44，China；2.StateKeyLabofPowerSystems，DeptofElectricalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China）Abstract：Anenergystorage-basedgrid-connectedphotovoltaic(PV)powergenerationsystemisproposedtoovercomethefluctuationofgrid-injectedpowercausedbythechangeof

5、illuminationintensityandtemperature．OnthebasisofMaximumPowerPointTracking(MPPT)andgrid-connectedDC/ACconversion，abattery-basedenergystoragecontrolsystemisemployedtosmooththegrid-injectedpower．Two-stagepowerconversionstructureisadoptedtominimizethecapacityofs

6、witchingdevicesandmaketheMPPTandDC/ACcontroldecoupling．Abi-directionalDC/DCconvertercouplestheDClinkbustocontrolthecharginganddischargingofbatterybank，anddoubleclosed-loopsimprovetheperformanceofenergystoragesystem，wheretheinnerloopcontrolsthebatterycurrenta

7、ndtheouterloopcontrolsthegrid-injectedpowernormallyorDClinkvoltagewhenthegriddisconnects．TheproposedsystemnotonlyhasthefunctionofMPPTandgrid-connectedgeneration,butalsopossessestheabilityofpowerstabilization.ItcankeeptheDC-linkvoltageconstantthroughstoringso

8、larenergyinthebatteryduringthegridfault，whichwillimprovethepowergenerationefficiencygreatly．Thesimulatedmodelandexperimentalmodelofthewholesystemareestabilishedandthesimulatedandexperimentalresu