独立光伏发电系统统一能量控制策略

2011-07-02袁建华高厚磊季笑庆王云波

电工技术学报 2011年1期

袁建华高峰高厚磊刘博季笑庆王云波

（1.山东大学电气工程学院济南 250061 2.烟台供电公司烟台 2640014）

1 引言

独立光伏发电系统使用蓄电池或可调负载来存放和调节电能，蓄电池或可调负载容量与日平均负载及自给天数、放电深度有很大关系[1-2]。此类应用中，为了维持发电与用电平衡，保证系统正常工作，PV较频繁地在MPPT模式[3-5]及稳压模式、限流模式之间切换，各模式下控制方法不同，需要能量管理控制器指导模式转换并对各模式分别进行控制，因此系统整体控制策略较复杂。

文献[6-9]介绍了独立光伏发电系统的结构、设计及控制。其中，文献[6]对独立光伏发电系统使用的蓄电池类型以及如何有效控制其充放电进行了论述；文献[7-9]设计了 PV经直流变换电路接入的独立光伏发电系统，基于蓄电池充、放电状态，对其实施过充、过放保护来使用能量管理控制器对 PV各种模式进行控制及转换。上述应用中，蓄电池过充、过放保护以及 PV各工作模式彼此独立，缺乏能够综合 PV输出控制、蓄电池控制和能量管理控制三方面的统一能量控制策略的研究。

本文对 PV经直流变换(DC-DC)电路接入的独立光伏发电系统各种状态下发电和用电特性进行深入分析，提出一种集 PV后级负载（含蓄电池充、放电，下同）功率获取与 PV输出功率控制于一体的统一能量控制策略，实现系统能量平滑流动，简化了控制算法，可在低成本微控制器中实现。