適用于光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的直直變換電路統(tǒng)一功率控制方法
【專(zhuān)利摘要】一種適用于光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的直直變換電路統(tǒng)一功率控制方法，含MPPT與限功率控制兩種功能，可保證系統(tǒng)在并/離網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和功率輸出最優(yōu)化，并且在離網(wǎng)條件下具備一定地儲(chǔ)能管理能力。所提出的統(tǒng)一功率控制方法基于擾動(dòng)觀察，其中的限功率控制功能又根據(jù)儲(chǔ)能裝置是否滿容量或超過(guò)限制電流，在控制方法的實(shí)現(xiàn)上有所區(qū)別。為了提高限功率控制方法的快速性，進(jìn)一步引入了變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察方法，同時(shí)兼顧了穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。本發(fā)明所述的光伏微電網(wǎng)統(tǒng)一功率控制方法，可MPPT與限功率控制有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可進(jìn)一步拓展光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行，有利于提高可再生能源發(fā)電的利用效率，具有很好的應(yīng)用價(jià)值和推廣前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】適用于光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的直直變換電路統(tǒng)一功率控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)中直直變換電路的統(tǒng)一功率控制方法，屬新能源發(fā)電和電能變換領(lǐng)域的微電網(wǎng)系統(tǒng)控制技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，我國(guó)能源發(fā)展面臨能源供需缺口的加大、石油后備資源不足、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)能源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能等可再生能源分布式發(fā)電技術(shù)是解決能源危機(jī)的重要途徑之一。但光伏逆變器的直接接入存在成本較高、控制相對(duì)困難以及對(duì)電網(wǎng)構(gòu)成沖擊等缺點(diǎn)。為此，有專(zhuān)家學(xué)者提出了微電網(wǎng)的概念:由光伏等分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量變換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)。
[0003]通常，微電網(wǎng)具有兩種運(yùn)行模式:并網(wǎng)運(yùn)行模式和離網(wǎng)運(yùn)行模式。在并網(wǎng)運(yùn)行模式下，光伏組件和儲(chǔ)能裝置可以獨(dú)立優(yōu)化，光伏組件始終以最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum powerpoint tracking, MPPT)運(yùn)行,提高利用率。反之，當(dāng)微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)必須滿足自身供需能量平衡:當(dāng)分布式電源輸出功率較小時(shí)，儲(chǔ)能裝置放電以補(bǔ)充能量缺口 ；而當(dāng)分布式電源輸出功率較大時(shí)，儲(chǔ)能裝置充電以吸收過(guò)剩能量。如果采用現(xiàn)有的光伏逆變器等分布式電源時(shí)，由于它們只能以MPPT模式運(yùn)行，輸出功率無(wú)法控制。再加上用電負(fù)荷的隨機(jī)性，造成離網(wǎng)模式 運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法對(duì)儲(chǔ)能裝置進(jìn)行充放電管理。此外，當(dāng)分布式電源輸出功率過(guò)大時(shí)，即超過(guò)了儲(chǔ)能裝置極限時(shí)，系統(tǒng)需要強(qiáng)行切除光伏的運(yùn)行，不利于系統(tǒng)的平滑穩(wěn)定運(yùn)行，也在一定程度上降低了新能源的利用率。
[0004]光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)如附圖1所示，由光伏陣列、Boost直直變換電路、儲(chǔ)能裝置、DC/AC逆變器、PCC并網(wǎng)開(kāi)關(guān)以及本地負(fù)載構(gòu)成。它們的具體連接關(guān)系為=Boost直直變換器的輸入端接光伏陣列，輸出端與儲(chǔ)能裝置并聯(lián)，構(gòu)成直流母線。該直流母線接逆變器的輸入，逆變器輸出為本地負(fù)載提供供電能力，同時(shí)經(jīng)公共連接點(diǎn)(PCC)開(kāi)關(guān)與電網(wǎng)相連接。在電網(wǎng)正常時(shí)，PCC開(kāi)關(guān)閉合，系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行，既可以向電網(wǎng)輸送功率，也可以從電網(wǎng)吸收功率；在電網(wǎng)故障時(shí)，PCC開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，系統(tǒng)自動(dòng)切換到離網(wǎng)模式運(yùn)行，由光伏陣列和儲(chǔ)能裝置共同為本地負(fù)載提供電能。其中，系統(tǒng)通過(guò)MPPT控制器控制光伏陣列始終以最大功率點(diǎn)跟蹤運(yùn)行，并通過(guò)改變MPPT控制器中場(chǎng)效應(yīng)管的占空比，能夠限制光伏陣列的功率輸出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，提出了一種適用于光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的直直變換電路統(tǒng)一功率控制方法，保證系統(tǒng)在并/離網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和功率輸出最優(yōu)化控制。
[0006]技術(shù)方案:適用于光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的直直變換電路統(tǒng)一功率控制方法，直直變換電路包括MPPT控制模式與限功率控制模式:在光伏微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，直直變換電路工作于MPPT控制模式,光伏陣列輸出最大功率；在光伏微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行時(shí):
[0007]當(dāng)SOC < B1^socmax且Ibat < I^Ilimit時(shí)，直直變換電路工作于MPPT模式；當(dāng)SOC<MSOCmax且Ibat > b2*Ilimit時(shí)，直直變換電路工作于限功率控制模式，限制光伏陣列輸出功率使 Ibat ( Ilimit ;
[0008]當(dāng)SOC > a2*S0Cmax且Ibat < O時(shí)，直直變換電路工作于MPPT模式；當(dāng)SOC >a2*S0Cmax且Ibat ^ O時(shí)，直直變換電路工作于限功率控制模式，限制光伏陣列輸出功率使Ibat為O ;其中，SOCmax為儲(chǔ)能裝置容量閾值，SOC為儲(chǔ)能裝置實(shí)際容量值，Ilimit為儲(chǔ)能裝置充電電流電流閾值，Ibat為儲(chǔ)能裝置實(shí)際充電電流值，a2、bp b2為系數(shù),0.9≤B1≤a2≤1,0.9 ^ bi ^ b2 ^ 10 [0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述B1取0.95，所述a2取0.98，所述Id1取0.95，所述b2取 0.98。
[0010]進(jìn)一步地，所述限功率控制模式基于擾動(dòng)觀察法控制直直變換電路的輸出，當(dāng)直直變換電路工作于所述限功率控制模式時(shí)，以步長(zhǎng)AD來(lái)改變MPPT控制器中場(chǎng)效應(yīng)管的占空比，從而限制光伏陣列的功率輸出。
[0011]作為本發(fā)明的改進(jìn)，當(dāng)直直變換電路工作于MPPT控制模式，以變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察MPPT來(lái)跟蹤光伏微電網(wǎng)的最大功率點(diǎn)。
[0012]作為本發(fā)明對(duì)進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)SOC < MSOCmax且Ibat > b2*Ilimit時(shí)，以變步長(zhǎng)來(lái)減小MPPT控制器中場(chǎng)效應(yīng)管的占空比:令Λ I = Ibat-1limit,當(dāng)Λ I > Iupi時(shí)，以最大步長(zhǎng)ADmax減小占空比；當(dāng)ΛΙ≥Iupi時(shí)，以步長(zhǎng)AD= (ΛΙ/ΙυΡ1)Χ ADmax的步長(zhǎng)來(lái)減小占空比；其中Iupi為變步長(zhǎng)控制第一電流門(mén)限值，Iupi取值為0.1Ilimit ；
[0013]當(dāng)SOC > a2*S0Cmax且Ibat≥O時(shí)，以變步長(zhǎng)來(lái)減小MPPT控制器中場(chǎng)效應(yīng)管的占空比:當(dāng)Ibat > Iup2時(shí)，以最大步長(zhǎng)ADmax減小占空比;當(dāng)儲(chǔ)能裝置充電電流Ibat ( Iup2時(shí)，以步長(zhǎng)AD = (Ibat/IUP2) X ADmax的步長(zhǎng)來(lái)減小占空比；其中Iup2為變步長(zhǎng)控制第二電流門(mén)限值，Iup2 取值為 0.15Ilimit。
[0014]有益效果:本發(fā)明提供的適用于光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的直直變換電路統(tǒng)一功率控制方法，含MPPT與限功率控制兩種功能:系統(tǒng)檢測(cè)當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)以并網(wǎng)模式運(yùn)行時(shí)，通過(guò)控制Boost變換器來(lái)控制光伏陣列，使其運(yùn)行在MPPT模式，光伏陣列輸出最大功率；當(dāng)以離網(wǎng)模式運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)儲(chǔ)能裝置的工作狀態(tài)，若儲(chǔ)能裝置在正常范圍內(nèi)運(yùn)行，控制光伏陣列以MPPT模式運(yùn)行，光伏陣列輸出最大功率；若儲(chǔ)能裝置的容量接近飽和或者超過(guò)最大充電電流時(shí)，則以限功率模式運(yùn)行，減小光伏陣列的輸出功率，以維持功率平衡，保證了系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。本方法兼顧了并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種運(yùn)行模式的能量?jī)?yōu)化管理和調(diào)度，針對(duì)離網(wǎng)運(yùn)行條件的優(yōu)化，使系統(tǒng)具備一定的儲(chǔ)能管理能力，有別于現(xiàn)有的光伏并網(wǎng)逆變器和微電網(wǎng)產(chǎn)品，具有重要的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。
[0015]基于變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察的MPPT與限功率統(tǒng)一控制方法不僅可以提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，快速控制儲(chǔ)能裝置的充放電電流，還能夠改善穩(wěn)態(tài)性能，減小穩(wěn)態(tài)時(shí)的功率脈動(dòng)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明所基于的光伏發(fā)電系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2是MPPT與限功率統(tǒng)一控制方法具體實(shí)現(xiàn)框圖；
[0018]圖3是充電電流過(guò)大時(shí)限功率方法流程圖；
[0019]圖4是儲(chǔ)能裝置飽和時(shí)限功率方法流程圖；[0020]圖5是統(tǒng)一功率控制方法具體工作原理不意圖；
[0021]圖6是充電電流過(guò)大時(shí)變步長(zhǎng)限功率方法流程圖；
[0022]圖7是儲(chǔ)能裝置飽和時(shí)變步長(zhǎng)限功率方法體流程圖；
[0023]圖8是統(tǒng)一功率控制方法完整實(shí)現(xiàn)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。
[0025]附圖2為MPPT與限功率統(tǒng)一控制方法的基本結(jié)構(gòu)框圖，系統(tǒng)檢測(cè)當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)光伏微電網(wǎng)以并網(wǎng)模式運(yùn)行時(shí)，通過(guò)控制Boost直直變換電路來(lái)控制光伏陣列，使其運(yùn)行在MPPT模式，光伏陣列輸出最大功率；當(dāng)光伏微電網(wǎng)以離網(wǎng)模式運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)儲(chǔ)能裝置的工作狀態(tài)，若儲(chǔ)能裝置在正常范圍內(nèi)運(yùn)行，控制光伏陣列以MPPT模式運(yùn)行，光伏陣列輸出最大功率；若儲(chǔ)能裝置的容量接近飽和或者超過(guò)最大充電電流時(shí)，則以限功率模式運(yùn)行，減小光伏陣列的輸出功率，以維持功率平衡，保證了系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
[0026]本發(fā)明提出的適用于光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的直直變換電路統(tǒng)一功率控制方法的兩種工作模式均以擾動(dòng)觀察思路來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)滿足MPPT運(yùn)行條件時(shí)，系統(tǒng)以常規(guī)的擾動(dòng)觀察MPPT方法運(yùn)行，通過(guò)擾動(dòng)占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤。否則，則根據(jù)儲(chǔ)能裝置容量和充電電流狀態(tài)進(jìn)一步劃分為兩種工作情況:
[0027]在系統(tǒng)k 時(shí)刻，當(dāng) SOC < B1^SOCmax 且 Ibat < I^Iliniit 時(shí)，這里 B1 取 0.95，Id1 取 0.95，即當(dāng)儲(chǔ)能裝置容量SOC低于95%的標(biāo)稱(chēng)值且儲(chǔ)能裝置充電電流Ibat低于95%的充電電流電流閾值時(shí)，直直變換電路工作于MPPT模式，而不是簡(jiǎn)單的通過(guò)增大占空比來(lái)提高光伏陣列的輸出功率。其原因在于，即使光伏陣列運(yùn)行于最大功率點(diǎn)，其輸出峰值功率減去負(fù)荷功率后，給儲(chǔ)能裝置的充電電流也達(dá)不到Ilimit，故應(yīng)通過(guò)MPPT控制，使光伏陣列工作于最大功率點(diǎn)。當(dāng)SOC < B1^SOCmax且Ibat > b2*Ilimit時(shí)，這里b2取0.98，即當(dāng)儲(chǔ)能裝置容量SOC低于95%的標(biāo)稱(chēng)值，且儲(chǔ)能裝置充電電流Ibat大于98%的充電電流電流閾值時(shí)，認(rèn)為充電電流超過(guò)標(biāo)稱(chēng)值，則直直變換電路工作于限功率控制模式，以步長(zhǎng)AD來(lái)減小MPPT控制器中場(chǎng)效應(yīng)管的占空比，即D(k) = D (k-l)_ Λ D，從而減小光伏陣列的功率輸出，逐步減小儲(chǔ)能裝置的充放電電流使其向Ilimit基準(zhǔn)靠近，最終使Ibat ( Ilimito其中SOCmax為儲(chǔ)能裝置容量閾值，SOC為儲(chǔ)能裝置實(shí)際容量值，Ilimit為儲(chǔ)能裝置充電電流電流閾值，Ibat為儲(chǔ)能裝置實(shí)際充電電流值，D(k)為k時(shí)刻MPPT控制器中場(chǎng)效應(yīng)管的占空比，D(k-l)為(k-l)MPPT控制器中場(chǎng)效應(yīng)管的占空比。對(duì)應(yīng)的流程圖如附圖3所示。
[0028]在系統(tǒng)k時(shí)刻，當(dāng)SOC > a2*S0Cmax且Ibat < O時(shí)，這里a2取0.98，即儲(chǔ)能裝置處于放電狀態(tài)，由于此時(shí)可能存在負(fù)荷功率大于光伏峰值功率的情況，換言之，即使光伏陣列在最大功率點(diǎn)運(yùn)行，其輸出的峰值功率也不足于為負(fù)荷提供全部的電能，直直變換電路工作于MPPT模式來(lái)提高光伏陣列的輸出功率，來(lái)提高新能源的利用率，而不是簡(jiǎn)單的以一定步長(zhǎng)AD來(lái)增加占空比。當(dāng)SOC > a2*S0Cmax且Ibat≥O時(shí)，認(rèn)為儲(chǔ)能裝置的實(shí)際容量已接近最大值，直直變換電路工作于限功率控制模式，系統(tǒng)以一定的步長(zhǎng)AD減小占空比，即D(k)=D(k-1)-AD，來(lái)限制光伏陣列的輸出功率，逐步減小儲(chǔ)能裝置的充放電電流，使Ibat向O基準(zhǔn)靠近。相應(yīng)的工作流程圖如附圖4所示。
[0029]為了進(jìn)一步說(shuō)明MPPT與限功率統(tǒng)一控制方法工作原理，附圖5給出了其工作示意圖。假設(shè)在tl時(shí)刻，光照強(qiáng)度突然增強(qiáng)，此時(shí)系統(tǒng)中本地負(fù)載的功率大小不變且儲(chǔ)能裝置在運(yùn)行范圍內(nèi)工作，Boost直直變換電路以MPPT模式運(yùn)行，自動(dòng)尋找光伏陣列的最大功率點(diǎn)。假設(shè)在t2時(shí)刻負(fù)荷突然變小，由于光伏輸出功率無(wú)法突變，儲(chǔ)能裝置的瞬時(shí)充電電流超過(guò)了上限電流Ilimit，故系統(tǒng)將以一定步長(zhǎng)AD(如0.01)減小Boost直直變換電路的占空t匕，降低光伏輸出功率，限制充電電流為Ilimit。假設(shè)在t3時(shí)刻，儲(chǔ)能裝置已經(jīng)接近飽和，此時(shí)系統(tǒng)快速切換到限功率模式，以一定步長(zhǎng)AD減小Boost直直變換電路的占空比，直至光伏陣列的功率輸出約為O。需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，為了重點(diǎn)描述系統(tǒng)在光照或負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，附圖5中僅給出了功率及占空比等動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，而忽略了穩(wěn)態(tài)時(shí)擾動(dòng)觀察法固有的脈動(dòng)量。其中，Pmpp為光伏最大功率點(diǎn)功率，Dmpp最大功率點(diǎn)處的占空比；
[0030]進(jìn)一步的，本發(fā)明提出的直直變換電路統(tǒng)一功率控制方法，還以采用變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察法來(lái)實(shí)現(xiàn)限功率控制:
[0031]當(dāng)直直變換電路工作于MPPT控制模式，以變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察MPPT來(lái)跟蹤光伏微電網(wǎng)的最大功率點(diǎn)。
[0032]在系統(tǒng)k時(shí)刻，當(dāng)SOC < B1^SOCmax且Ibat > b2*Ilimit時(shí)，儲(chǔ)能裝置容量低于標(biāo)稱(chēng)值，但充電電流超過(guò)標(biāo)稱(chēng)值，以變步長(zhǎng)來(lái)減小MPPT控制器中場(chǎng)效應(yīng)管的占空比，占空比擾動(dòng)步長(zhǎng)將根據(jù)實(shí)際充電電流Ibat與電流上限Ilimit之差來(lái)確定:令Λ I = Ibat-1limit,當(dāng)Λ I > Iupi時(shí)，以最大步長(zhǎng)Λ Dmax減小占空比；當(dāng)ΛΙ≤Iupi時(shí)，以步長(zhǎng)AD(k) = (ΔΙ/Ι?Ρ1) X ADmax^步長(zhǎng)來(lái)減小占空比其中Iupi為變步長(zhǎng)控制第一電流門(mén)限值；即電流越小、步長(zhǎng)越小。其中Iupi取值為0.1Ilimit ;該工作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的流程圖如附圖6所示。
[0033]當(dāng)SOC > a2*S0Cmax且Ibat ^ O時(shí)，儲(chǔ)能裝置的實(shí)際容量已接近標(biāo)稱(chēng)值，根據(jù)要求儲(chǔ)能裝置將不再充電，此時(shí)由于光伏或負(fù)荷可能發(fā)生快速突變，使得儲(chǔ)能裝置的實(shí)際充電電流遠(yuǎn)大于0，故以變步長(zhǎng)來(lái)減小MPPT控制器中場(chǎng)效應(yīng)管的占空比，來(lái)快速限制光伏陣列的輸出功率，減小儲(chǔ)能裝置的充電電流向O基準(zhǔn)靠近:當(dāng)Ibat > Iup2時(shí)，系統(tǒng)以最大步長(zhǎng)ADmax減小占空比；當(dāng)儲(chǔ)能裝置充電電流Ibat ( Iup2時(shí)，以步長(zhǎng)AD(k) = (Ibat/IUP2) X ADmax的步長(zhǎng)來(lái)減小占空比，即系統(tǒng)將根據(jù)實(shí)際電流來(lái)調(diào)節(jié)步長(zhǎng)AD ;可見(jiàn)電流越小擾動(dòng)步長(zhǎng)越小，目的是為了減小系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時(shí)的功率脈動(dòng)。其中Iup2為變步長(zhǎng)控制第二電流門(mén)限值，Iup2取值為0.15Ilimit。附圖7給出了詳細(xì)的流程圖。
[0034]基于變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察的MPPT與限功率統(tǒng)一控制方法不僅可以提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，快速控制儲(chǔ)能裝置的充放電電流，還能夠改善穩(wěn)態(tài)性能，減小穩(wěn)態(tài)時(shí)的功率脈動(dòng)。
[0035]如圖8所示，為了避免在儲(chǔ)能裝置容量超限及充電電流超限比較值附近時(shí)出現(xiàn)多次跳變，SOC或最大充電電流的判斷采用滯環(huán)比較方法，其中系數(shù)滿足如下條件:0.9 ≤ ％ ≤ a2 ≤ I，0.9 ≤ Id1 ≤ b2 ≤ I。例如:當(dāng) SOC > 0.98S0C.或者 Ibat > 0.98Iliniit 時(shí)，則認(rèn)為儲(chǔ)能裝置已經(jīng)飽和或者超過(guò)最大充電電流，而當(dāng)SOC < 0.95S0Cmax或者Ibat < 0.95Ilimit時(shí)，則認(rèn)為儲(chǔ)能裝置在正常范圍，而在95%至98%之間時(shí)，則維持原有判斷狀態(tài)，系統(tǒng)繼續(xù)以上一時(shí)刻工作狀態(tài)工作。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.適用于光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的直直變換電路統(tǒng)一功率控制方法，其特征在于:直直變換電路包括MPPT控制模式與限功率控制模式:在光伏微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，直直變換電路工作于MPPT控制模式,光伏陣列輸出最大功率；在光伏微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行時(shí): 當(dāng)SOC < B1^SOCmax且Ibat < I^Ilimit時(shí)，直直變換電路工作于MPPT模式；當(dāng)SOC<MSOCmax且Ibat > b2*Ilimit時(shí)，直直變換電路工作于限功率控制模式，限制光伏陣列輸出功率使 Ibat ( Ilimit ; 當(dāng)SOC > a2*S0Cmax且Ibat < O時(shí)，直直變換電路工作于MPPT模式；當(dāng)SOC > a2*S0Cmax且Ibat ^ O時(shí)，直直變換電路工作于限功率控制模式，限制光伏陣列輸出功率使Ibat為O ;其中，SOCmax為儲(chǔ)能裝置容量閾值，SOC為儲(chǔ)能裝置實(shí)際容量值，Ilimit為儲(chǔ)能裝置充電電流電流閾值，Ibat為儲(chǔ)能裝置實(shí)際充電電流值，a2、b1、b2為系數(shù),0.9≤B1≤a2≤I,0.9 ^ bi ^ b2 ^ 10
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的直直變換電路統(tǒng)一功率控制方法，其特征在于:所述B1取0.95，所述a2取0.98，所述Id1取0.95，所述b2取0.98。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的直直變換電路統(tǒng)一功率控制方法，其特征在于:所述限功率控制模式基于擾動(dòng)觀察法控制直直變換電路的輸出，當(dāng)直直變換電路工作于所述限功率控制模式時(shí)，以步長(zhǎng)AD來(lái)改變MPPT控制器中場(chǎng)效應(yīng)管的占空比，從而限制光伏陣列的功率輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的直直變換電路統(tǒng)一功率控制方法，其特征在于:當(dāng)直直變換電路工作于MPPT控制模式，以變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察MPPT來(lái)跟蹤光伏微電網(wǎng)的最大功率點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的適用于光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的直直變換電路統(tǒng)一功率控制方法，其特征在于:當(dāng)SOC < B1^SOCmax且Ibat > b2*Ilimit時(shí)，以變步長(zhǎng)來(lái)減小MPPT控制器中場(chǎng)效應(yīng)管的占空比:令ΛΙ = Ibat-1limit，當(dāng)ΛΙ > Iupi時(shí)，以最大步長(zhǎng)Λ Dmax減小占空比；當(dāng)Δ I ( Iupi時(shí)，以步長(zhǎng)AD= (ΔΙ/Ι?Ρ1) X ADmax的步長(zhǎng)來(lái)減小占空比；其中Iupi為變步長(zhǎng)控制第一電流門(mén)限值，Iupi取值為0.1Ilimit ； 當(dāng)SOC > a2*S0Cmax且Ibat > O時(shí)，以變步長(zhǎng)來(lái)減小MPPT控制器中場(chǎng)效應(yīng)管的占空比:當(dāng)Ibat > Iup2時(shí)，以最大步長(zhǎng)Λ Dmax減小占空比;當(dāng)儲(chǔ)能裝置充電電流Ibat ( Iup2時(shí)，以步長(zhǎng)AD= (Ibat/IUP2) X Λ Dmax的步長(zhǎng)來(lái)減小占空比；其中Iup2為變步長(zhǎng)控制第二電流門(mén)限值，Iup2取值為 0.15Ilimit。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK104022526SQ201410194268
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】陳杰, 陳家偉, 陳新, 龔春英, 薛濟(jì)萍, 薛群山, 馮志陽(yáng) 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué), 中天光伏技術(shù)有限公司