基于MPPT的分布式电源协调控制研究
基于MPPT的分布式电源协调控制研究
基于MPPT的分布式电源协调控制研究作者：范宇孔宪佐来源：《科技风》2018年第34期摘要：本课题围绕光伏电池和燃料电池的协调控制展开研究，首先建立光伏电池并网的整体模型。
其次在分析电池单体及堆栈的发电原理，用基于电极的微观动态电化学电势建立燃料电池的数学模型，最后，将燃料电池及光伏电池集成子模块，在MATLAB/SIMULINK仿真软件中进行仿真，仿真结果显示光伏电池功率与燃料电池功率的和总是10kw。
在此基础上，将光伏电池与燃料电池等效为两个直流源，通过一系列电力电子器件，并入电网，仿真结果证明，光伏电池和燃料电池混合并网系统可以向电网提供稳定的功率输出。
关键词：光伏电池；燃料电池；协调控制；并网1 绪论本文建立一个关于分布式电源（Distributed Generator，DG）的完整可控的系统并进行仿真是分布式发电技术研究的核心。
研究分布式发电的效益和可行性，以及处理不平衡负载、系统谐波等问题，都可以归纳为分布式发电的暂态和稳态响应问题。
以可再生能源光伏电池（Photovoltaic Cell，PV）和固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）为代表，模拟当其中一个能源供电量发生变化时，另一个电源的功率变化。
在功率指标控制约束条件下，协调两种电源各自的发电量，保证并网条件下，稳定可靠的电能供给。
2 基于MPPT的PV和SOFC协调控制策略協调控制就是系统能够在不同的天气条件下合理调节能量流动，实现系统的最优化操作。
光伏电池和燃料电池都属于分布式电源，分布式电源的可预测性和可控性都没有传统电源好，所以需要确定光伏电源和燃料电源的相关性，作为控制速度与控制强度衡量的标准。
相对于燃料电池来说，光伏电池的可控性稍差一些，因为光照强度是大自然决定的，是不随人的意志改变的，无法控制太阳能电池板接收所需要的能量，所以，本课题采用控制燃料电池的数目来控制最后发出的总功率。
太阳能发电系统中的MPPT控制策略研究
太阳能发电系统中的MPPT控制策略研究随着人类社会对于环境保护的关注不断提升，可再生能源逐渐成为各国政策和企业发展的重点方向之一。
而太阳能作为最为直接和充足的可再生能源之一，已经在全球范围内得到广泛的应用和推广。
然而，随着技术革新和应用不断深入，太阳能运行系统中也不断暴露出一些问题，其中就包括电池充电效率不高等问题。
为了解决这一问题，MPPT控制策略逐渐成为太阳能发电系统中的研究方向之一。
本文将对太阳能发电系统中的MPPT控制策略进行具体介绍和探讨。
一、太阳能发电系统中的MPPT控制策略概述太阳能发电系统的能量转换通常分为两个步骤: 光电转换和电能调节，而电能调节就是制定合理的控制策略来调整逆变器输出电压和频率，以保持系统稳定工作和提高系统效率。
而MPPT控制策略就是其中重要的一环，主要作用就是根据太阳电池阵列的电压和电流来调整负载的电阻，以确保太阳能电池阵列输出所能达到的最大功率被输出。
实际上，太阳能电池阵列和太阳能发电系统中的光照强度、温度等因素都会影响太阳能电池的输出电压和电流，并进一步影响系统整体的性能。
而MPPT控制策略则是通过不断调整电池阵列的负载电阻值，来寻找当前系统电能输出点的最佳值，以实现最大功率输出。
不仅能够提高系统转换效率，并且还可以提高电池的寿命，考虑到太阳能电池阵列通常价格比较昂贵，因此这种策略在实际运行中有着广泛的应用和推广。
二、太阳能发电系统中的MPPT控制策略实现方法在现实应用中，太阳能发电系统中的MPPT控制策略实现方法多样，以下简要介绍几种常见方法：1. 基于开环器件的MPPT控制方法，其是运用经验公式计算出其最高功率点，然后采用PID控制器来调整光电转换电池负载的阻抗值，以获得满足输出功率最大的点。
2. 基于闭环器件的MPPT控制方法，闭合回路运用了一个反馈电路，将输出功率与参考信号进行比较，经过一个功率放大器的放大之后，输出驱动电容中的电压，从而改变光电转换电池的阻抗值。
微电网你并网运行
摘要微电网为新能源并网发电规模化应用提供了有效技术途径，微电网技术可以对分布式电源进行有效管理，降低分布式电源对大电网安全运行的影响，有助于实现分布式电源的“即插即用”，同时可以最大限度地利用可再生能源，符合我国新能源发电和可持续发展战略的要求。
随着微电网技术不断发展的新需求，微电网中微电源的协调控制、微网运行模式切换等诸多问题亟待解决，因此，本文将从微电网的控制系统角度进行研究，以实现微网技术的规模化应用。
首先，本文系统详细的阐述了微网主要的整体控制策略以及微电源逆变器接口侧的控制方法，并对各种控制策略的工作原理、适用范围以及优缺点进行分析；其次，提出了基于P-f /Q-V下垂控制的微网功率最优分散协调控制方法。
针对微电网功率分配因微电源到负荷线路的影响而分配不合理的问题进行了深入的研究;分析了传统P-f /Q-U下垂控制的缺点，给出了P-f/Q-V下垂控制方法，建立了微网的数学模型，通过部分输出量反馈最优分散协调控制方法，使微网在实现微电源功率合理分配的基础上，保证电压和频率处在正常范围内，仿真结果表明微电网在输出有功功率分配不受影响的前提下，输出无功功率的分配情况得到明显的优化，而且微网始终处于稳定运行状态。
最后，提出了将对等控制与主从控制相结合的控制策略。
针对微网运行模式转换时存在的问题，给出了符合我国国情的微电网运行模式转换的条件，通过分析对等控制以及主从控制在微网运行模式切换时的优缺点，提出了将两者相结合的控制策略，并结合控制器状态跟随的平滑切换控制方法实现了微网运行模式的平滑、可控切换，减小了切换过程对微网的冲击，通过仿真实验验证了该控制策略的可行性。
关键词:微网;功率分配;协调控制;并网运行模式;孤岛运行模式目录摘要目录第1章绪论1.1课题研究背景1.2微电网的研究现状与前景1.2.1微电网的定义1.2.2国内外微电网的研究现状与概况1.3微电网运行控制研究现状与发展趋势1.3.1系统控制层面1.3.2分布式电源控制层面1.3.3微电网运行层面1.4本文所做的工作第2章微电网内分布式电源仿真建模与特性分析 2.1光伏发电系统建模及仿真2.1.1光伏电池数学模型2.1.2光伏电池建模与特性2.1.3 MPPT最大功率点跟踪原理与建模2.1.4光伏Boost升压控制器2.1.5光伏发电系统特性分析2.2微型燃气轮机发电系统建模及仿真2.2.1微型燃气轮机系统结构2.2.2永磁同步发电机模型2.2.3微型燃气轮机的整流器的控制 2.2.4微型燃气轮机特性仿真2.3蓄电池模型2.3.1蓄电池通用模型2.3.2蓄电池双向DC仍C变换器2.3.3蓄电池系统充放电仿真分析 2.4本章小结第1章绪论1.1课题研究背景能源与工业生产、交通运输、国防建设以及人类的日常生活各方面息息相关，在社会发展的进程中扮演着至关重要的角色。
光伏发电系统中MPPT控制算法的研究及探讨
光伏发电系统中MPPT控制算法的研究及探讨【摘要】随着时代的发展，人类对能源的需求越来越多，新能源开发是解决能源问题的根本途径，而太阳能光伏发电正是新能源和可再生能源的重要组成部分。
而MPPT控制算法是太阳能光伏发电系统中非常重要的部分。
本文作者基于多年关于光伏发电系统中MPPT控制算法的实践经验，对MPPT的原理、MPPT 的方法概述、并就建立光伏阵列MPPT仿真模型等方面进行了探讨。
【关键词】光伏发电系统；MPPT；控制算法【abstract 】with the development of The Times, the human energy demand more and more, new energy development is the basic way to solve the energy problem, and solar photovoltaic power generation is new and renewable energy’s important component. And the MPPT control algorithm is solar photovoltaic power generation system is very important part. In this paper the author about (pv) power system based on years of experience in the practice of MPPT control algorithm, the MPPT, the principle of the method, and the MPPT outlined a photovoltaic array MPPT simulation model are discussed.【keywords 】photovoltaic power generation system; MPPT; Control algorithm前言太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。
探究新型光伏系统MPPT控制策略的研究
探究新型光伏系统 MPPT控制策略的研究摘要：光伏电池是利用半导体材料的光生伏特效应，将太阳能转换为电能再进一步加以利用。
在不同光照和温度下，光伏发电输出功率呈现明显的非线性，并在任一特定环境下，有且仅有一个最大功率工作点。
因此找寻一种快速、稳定、高效的最大功率点跟踪（MPPT）控制策略，对太阳能的利用意义重大。
本文就在分析常规MPPT控制策略的基础上，利用近几年越发成熟的神经网络理论，提出了一种新的基于BP神经网络预测与中值法相结合的MPPT控制策略。
关键词：光电池模型；MPPT；中值步长法；神经网络引言：传统的MPPT控制算法都存在步长选取的矛盾，步长选取不当会严重影响系统的跟踪特性。
本文提出了一种新的基于BP神经网络预测与中值法相结合的控制算法，很好地利用了二者各自在动、静态方面的优势，解决了这一矛盾。
分析与仿真结果也充分说明，本文所提的控制策略大幅提升了系统初始的跟踪速度，在外界环境或负载发生变化时，也能相对快速、准确的跟踪到当前条件下的最大功率点，并具有较好的稳态性能，也避免了常规MPPT算法可能会发生的误判。
1.MPPT控制策略的研究1.1常规MPPT控制策略的研究目前提出的各种MPPT算法大都是在扰动观察法（P&O法）及增量电导法（INC法）的基础上进行改进的。
P&O法虽检测参数较少，易于实现，但它最终在最大功率点处并不停止扰动。
而若要为减少振荡而减小扰动步长，又会影响到跟踪速度。
同时，当外界环境发生变化时，还可能会发生误判，降低了系统的可靠性。
相对于P&O法，INC法扰动步长调整方向的判断已经不再是盲目的了，即使在外界环境变化时也不会造成误判。
但该算法需要记录和处理的数据较多，对传感器的精度要求较高，也同样存在步长选取的矛盾。
1.2中值步长法及其在本文中的应用某位学者在P&O法的基础上，提出了一种改进了的基于中值步长法的MPPT控制策略。
该算法在寻至最大功率点附近时，步长会逐次减半，减小了振荡幅度，具有较好的稳态性能。
光伏发电系统的MPPT控制算法研究
光伏发电系统的MPPT控制算法研究随着可再生能源的重要性日益凸显，太阳能光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源供应方式，受到了广泛关注。
然而，光伏发电系统中存在一个重要的问题，即太阳能电池组的最大功率点（Maximum Power Point，简称MPPT）跟踪控制。
本文将探讨不同的MPPT控制算法，并分析其优缺点。
一、传统的光伏发电系统MPPT控制算法传统的MPPT控制算法主要包括开环控制和闭环控制两种形式。
开环控制算法主要依赖于模糊控制、PID控制和全局搜索等方式，通过调整光伏电池组的电压和电流来实现最大功率点跟踪。
然而，开环控制算法具有很大的局限性，容易受环境变化和外界干扰的影响，难以保持稳定的跟踪效果。
闭环控制算法通过监测光伏电池组的电压和电流，并将其与期望值进行比较，然后调整光伏电池组的工作状态，以实现最大功率点跟踪。
闭环控制算法具有更好的稳定性和鲁棒性，能够适应各种环境条件和外界干扰，但在一些特定情况下可能无法有效跟踪最大功率点。
二、改进的MPPT控制算法为了解决传统MPPT控制算法存在的问题，研究者们提出了许多改进的算法，如模型预测控制算法、人工智能算法和混合算法等。
模型预测控制算法通过建立光伏发电系统的动态数学模型，预测未来一段时间内的光照条件，并根据预测结果调整光伏电池组的工作状态，以实现最大功率点跟踪。
该算法具有较好的响应速度和适应性，但对模型的准确性要求较高，且计算量大。
人工智能算法，如神经网络和遗传算法等，通过训练和优化模型来实现光伏发电系统的MPPT控制。
这些算法具有较强的自学习和优化能力，能够适应光照条件和光伏电池组参数的变化，但其计算复杂度较高，运行速度慢。
混合算法结合了不同的MPPT控制算法，旨在克服各自算法的局限性，提高最大功率点跟踪效果。
例如，将模型预测控制算法和人工智能算法相结合，利用神经网络预测光照条件，然后通过遗传算法优化控制策略，可以提高系统的鲁棒性和精确性。
光伏发电中MPPT控制算法的专利技术分析
光伏发电中MPPT控制算法的专利技术分析【摘要】本文主要围绕光伏发电中MPPT控制算法的专利技术展开分析。
在引言中，介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
在详细讨论了光伏发电技术概述、MPPT控制算法原理、现有MPPT控制算法分析、改进的MPPT控制算法以及专利技术分析。
最后在总结了研究成果，展望了未来的发展方向，并探讨了该技术的应用前景。
本文通过对专利技术进行深入分析，为进一步优化光伏发电系统中的MPPT控制算法提供了重要的参考和指导。
【关键词】光伏发电、MPPT控制算法、专利技术、改进算法、技术分析、研究背景、研究意义、研究目的、技术概述、现有算法分析、研究总结、展望未来、应用前景1. 引言1.1 研究背景目前，市面上已经存在各种不同的MPPT控制算法，如Perturb and Observe（P&O）、Incremental Conductance（INC）和模糊控制等。
这些算法在不同工况下存在一定的局限性，如对光照强度变化响应不及时或者易受噪声干扰等。
进一步改进MPPT控制算法，提高光伏发电系统的效率和稳定性具有重要意义。
本文将针对光伏发电中MPPT控制算法的现状和存在问题进行深入分析，并提出了一种改进的MPPT控制算法。
通过对该算法进行专利技术分析，希望能够为光伏发电技术的发展和应用提供新的思路和方法。
1.2 研究意义光伏发电是目前可再生能源领域的重要研究方向之一，其在减少对化石能源依赖、减少环境污染、推动经济发展等方面具有重要意义。
而光伏发电中的MPPT控制算法作为提高光伏发电系统效率、增加能源利用效率的关键技术，对光伏发电系统的性能优化具有重要意义。
光伏发电系统中，MPPT控制算法能够实时跟踪光伏阵列的工作点，确保光伏阵列工作在最大功率点上，从而确保光伏系统的高效工作。
探究光伏发电中MPPT控制算法的专利技术，是为了提高光伏发电系统的能源利用效率，降低光伏发电系统的投资成本，推动光伏发电技术向更加智能化、高效化的方向发展具有重要意义。
光伏发电系统MPPT控制方法的研究概要
华北电力大学（保定）硕士学位论文光伏发电系统MPPT控制方法的研究姓名：王岩申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：李鹏20071215华北电力大学硕士论文摘要摘要能源犹如人体的血液。
太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，具有储量大、利用经济、清洁环保等优点。
随着能源危机与环境污染的加剧，太阳能的利用越来越受到人们的重视，而太阳能光伏发电技术的应用更是人们普遍关注的焦点。
本文针对如何提高太阳能光伏发电系统的转换效率，从建模仿真方面对具有最大功率点跟踪的控制器进行了研究，提出了一种基于模糊参数自校正ＰＩＤ控制实现最大功率点跟踪的方法，仿真表明该方法能够很好的处理好控制精度和速度这一矛盾，使光伏系统始终输出最大功率。
光伏并网是光伏发电未来发展的大趋势，将该控制策略应用于单极式光伏并网系统最大功率点跟踪控制，并结合消谐ＰＷＭ控制，实现了系统的高效率并网运行。
关键词：光伏系统，最大功率点跟踪，模糊参数自校正ＰｌＤ控制，消谐ＰｗＭ控制ＡＢＳＴＲＡＣＴＥｎｅｒｇｙｓｏｕｒＣｅｓａｒｅｌｉｋｅｔｈｅｂｏｄｙｂｌｏｏｄ．ＡｓｅｃｏｎｏｍｉｃａｎｄａｎｏＶｅｌｇｒｅｅｎａｎｄｒｅｎｅｗａｂｌｅｅｎｅｒｇｙ，ｔｈｅｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙｗｏｒｓｉｎｇｏｆｂａｓｅｄｏｎｉｓａｂｕｎｄａｎｔ，ｎｏｎ－ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．ＷｉｔｈｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃＩｌｉｓｉｓａｎｄｅｎＶｉｒｏｍｅｎｔｐｏｌｌｕｔｉｏｎｔａｋｅｎｉｎｔｏａｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ０１ａｒｅｎｅ玛ｙｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄ１０ｔｏｆａｔｔｅｎｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｏｌａｒｐｈｏｔｏＶｏｌｔａｉｃｅｎｅｒｇｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｅｎｔｈｅｆｏｃｕｓｗｈｉｃｈｐｅｏｐｌｅａｔｔｅｎｄｔｏ．Ａｉｍｓａｔｈｏｗｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｅｆ矗ｃｉｅｎｃｙｏｆｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｆ．ｏｒｔｈｅｐｈｏｔｏＶｏｌｔａｉｃｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｅｎｅｒｇｙｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｈｅｔｈｅｓｏｌａｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗｉｔｈｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｋｉｎｇ（ＭＰＰＴ）ａＩｌｄｆｕｚｚｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｌｆ．ｎｌｎｉｎｇＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｉｓａｄｏｐｔｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒｔｏａｃｈｉｅＶｅｔｈｅＭＰＰＴｃｏｎｔｒｏｌｏｆＰＶｓｙｓｔｅｍ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄａｄｏｐｔｅｄｈａｓｇａｉｎｅｄｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙｓａｔｉｓｆ．ａｃｔｏｒｙｅｆｆ．ｅｃｔｓｉｎｈａｎｄｌｉｎｇｂｏｔｈｃｏｎｔｒｏｌｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｐｅｅｄ，ａｎｄｋｅｐｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｗｏｒｋｉｎｇｉｎＶａｒｉａｂｌｙｗｉｔｈｔｈｅｇｒｅａｔｅｓｔｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒ．Ｔｈｅ鲈ｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄＰＶｓｙｓｔｅｍｅｎｊｏｙｓｂｒｉｇｈｔｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｔｈｅ如ｔｕｒｅ．Ａｔｌａｓｔ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｉｎｇｌｅ—ｓｔａｇｅ鲥ｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄＰＶｓｙｓｔｅｍｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｈａｍｏｎｉｃｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎＰＷＭｃｏｎｔｒｏｌｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒｔｏａｃｈｉｅＶｅｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｈｉｇｈｅｆ－矗ｃｉｅｎｃｙ．、ⅣａｎｇＹＡｎ（ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍａｎｄｉｔｓＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ）Ｄｉｒ．ｅｃｔｅｄｂｙｐＩ．ｏ￡ＬｉＰｅｎｇＫＥＹＷｏＲＤＳ：ｐｈｏｔｏＶｏｌｔａｉｃｓｙｓｔｅｍ，ＭＰＰＴ，ｔｈｅｆｌ您ｚｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｌｆ－ｔｕｎｉｎｇＰｌＤｃｏｎｔｒｏｌ’ｈａｒｍｏｎｉｃｅⅡＩＩｌｉｎａｔｉｏｎＰＷＭｃｏｎｔｒｏｌ华北电力大学硕士论文摘要摘要能源犹如人体的血液。
光伏发电中MPPT控制算法的专利技术分析
光伏发电中MPPT控制算法的专利技术分析
光伏发电中的最大功率点追踪（MPPT）技术是一种用于提高光伏电池阵列功率输出的
控制算法。
该技术通过定期扫描光伏电池阵列的电压和电流，计算当前的功率输出，并调
整光伏电池阵列的工作点，使其尽可能接近最大功率点，从而提高发电效率。
在光伏发电
系统中，MPPT控制算法是一项非常重要的技术，在提高能源利用效率和降低能源成本方面发挥着重要作用。
由于MPPT控制算法的重要性和广泛应用，相关的专利技术也成为国内外企业竞争的焦点。
通过对光伏发电中MPPT控制算法的专利技术进行分析，可以更好地了解当前的技术水平和发展趋势。
在专利技术分析中，首先需要对相关的专利进行收集和筛选。
根据光伏发电中MPPT控制算法的特点和应用，可以采用以下的关键词进行专利检索：光伏发电、最大功率点追踪、MPPT控制算法。
通过检索专利数据库，可以获取到相应的专利文献。
接下来，对所选取的专利技术进行分析。
通过文献阅读，了解专利技术的背景和技术
原理。
对专利技术中的关键技术细节进行深入研究，包括算法的具体实现方式、优点和缺
点等。
然后，通过对比不同专利技术的差异和优劣，可以进行技术评价和比较，找出其中
的创新点和亮点。
对专利技术的发展趋势和前景进行分析，包括应用领域的扩展、技术改
进和创新的方向等。
值得注意的是，专利技术分析是一项综合性的工作，需要综合考虑专利的数量、质量
和权重等多个因素。
还需要结合实际应用需求和市场需求，进行技术选择和创新。
基于功率分层的直流微电网协调控制策略
基于功率分层的直流微电网协调控制策略孟明;陈世超;卢玉舟;赵树军;李振伟【摘要】The basic structure and composition of DC microgrid mainly based on photovoltaic power generation are described and the operational constraints of different system units are set for the implementation of its coordinated control.The power hierarchy is set according to the system payload and the charge/discharge power threshold of battery,a coordinated control strategy based on the power hierarchy is proposed,and the mode discrimination processes of different units and the control modes of different converters under this coordinated control strategy are analyzed.Simulative results show that,the proposed strategy adapts to different operating conditions of DCmicrogrid,maintains the stability of DC bus voltage,prolongs the service-life of battery,ensures the full utilization of renewable energy and improves the flexibility and stability of system.%针对以光伏发电为主的直流微电网,描述了其基本结构和组成,设定了系统各单元运行的约束条件,为协调控制策略的实施奠定了基础;依据系统净负荷和蓄电池充放电功率阈值划分了功率层区,提出了基于功率分层的协调控制策略,进一步分析了该协调控制策略下各单元的模式判别流程及变换器控制方法.仿真结果表明,该控制策略可以适应直流微电网不同的运行状态,维持直流母线电压的稳定,延长蓄电池的使用寿命,保证可再生能源的充分利用,提高系统的灵活性和稳定性.【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2017(037)004【总页数】8页(P30-37)【关键词】直流微电网;运行约束条件;系统净负荷;功率分层;协调控制;变换器控制【作者】孟明;陈世超;卢玉舟;赵树军;李振伟【作者单位】华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003;华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003;华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003;国网邯郸供电公司,河北邯郸056001;国网邯郸供电公司,河北邯郸056001【正文语种】中文【中图分类】TM7270 引言微电网是由分布式电源、负荷单元及储能装置按照特定的拓扑结构组成的具备独立管理、保护、控制能力的新型电力网络，对可再生能源具有良好的兼容性和广泛的接纳性［1-3］。
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关键词光伏电池燃料电池协调控制并网
%绪论 本文建立一个关于分布式电源 !/YM:/XOMLT KL-L:WMZ:!K 的完整可控的系统并进行仿真是分布式发电技术研究的核心 研究分布式发电的效益和可行性以及处理不平衡负载系统谐 波等问题都可以归纳为分布式发电的暂态和稳态响应问题 以可再生能源光伏电池 <_ZMZbZSMW/,9LSS<= 和固体氧化 物燃料电池 ;ZS/T "e/TLVOLS9LSS;"V9 为代表模拟当其中 一个能源供电量发生变化时另一个电源的功率变化 在功率 指标控制约束条件下协调两种电源各自的发电量保证并网 条件下稳定可靠的电能供给 &基于 L77A的 7P和 F=Y1协调控制策略 协调控制就是系统能够在不同的天气条件下合理调节能 量流动实现系统的最优化操作 光伏电池和燃料电池都属于分布式电源分布式电源的可 预测性和可控性都没有传统电源好所以需要确定光伏电源和 燃料电源的相关性作为控制速度与控制强度衡量的标准 相对于燃料电池来说光伏电池的可控性稍差一些因为 光照强度是大自然决定的是不随人的意志改变的无法控制 太阳能电池板接收所需要的能量所以本课题采用控制燃料 电池的数目来控制最后发出的总功率 在白天光照强度大的时候光伏电能可基本满足需求就 不需要启动燃料电池在晚上以及阴天无光照的情况下光伏 电池无法供电就需要启动燃料电池供电以满足需求 冬季 白天光照强度不大光伏电池同样无法满足需求也需要启动 燃料电池来补充不足的部分燃料电池发电时产生的废热可在 冬天为住户供暖这样可以进一步提高利用率节省住户的供 暖费用 基于以上分析采用光伏电池的电能全部供电燃料电池 辅助供电的协调控制方法即用燃料电池补充不足电能 相对 来说燃料电池的发电量比较可控 '7P与 F=Y1协调控制仿真分析 本课题 <=与 ;"V9协调控制模型在 @WMSWX *;/8OS/-. 软件 的实现 ;/>-WSCO/STL:模块提供太阳光照强度的变化曲线<= 模块中实现 @<<?功能输出是功率 设定额定容量 $%.U得 到 <Y给定 再经过 ;"V9模块得到实际输出的功率 <Y 本文 <= 输出功率与光照强度的变化是一致的 图 $ 的曲线图是两者 输出功率的总和 从图中可以看出这个仿真结果实现了额定 容量 $%.U 的要求
摘5要本课题围绕光伏电池和燃料电池的协调控制展开研究首先建立光伏电池并网的整体模型 其次在分析电池单体及 堆栈的发电原理用基于电极 的 微 观 动 态 电 化 学 电 势 建 立 燃 料 电 池 的 数 学 模 型 最 后 将 燃 料 电 池 及 光 伏 电 池 集 成 子 模 块 在 @A?BAC*;#@JB#ED仿真软件中进行仿真仿真结果显示光伏电池功率与燃料电池功率的和总是 $%.[ 在此基础上将光伏电池 与燃料电池等效为两个直流源通过一系列电力电子器件并入电网仿真结果证明光伏电池和燃料电池混合并网系统可以向电 网提供稳定的功率输出
图 $ 输出的功率和 <=与 ;"V9协 调 控 制 并 网 分 析 基 于 上 述 分 析 <=与 ;"V9的协调控制输出功率满足了要求后在 <=与 ;"V9在输 出功率满足上节的变化曲线的前提下输出电压与电流的变 化 由于 <=与 ;"V9发出的均是直流电基于此可以将 <= 与 ;"V9等效成直流源设定输出为 3%%=通过直流母线经逆 变器等电力电子器件并入电网 图 $) 是 <=与 ;"V9等效成 直流源后在 @WMSWX *;/8OS/-. 仿真软件中进行并入电网仿真分 析结果如图 ) 所示
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