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应用于户用储能系统的电池功率自适应下垂控制*

2021-03-23蔡苗苗吴华杰

电子器件 2021年1期

石 俊,彭 辉,蔡苗苗,吴华杰

(九江学院电子工程学院,江西 九江332005)

近年来,随着各种新能源发电技术的不断进步,发电方式得到了极大的丰富,比如光伏发电、风力发电、热能发电等[1-3]。 但是发电技术的发展并没有解决电力系统中普遍存在的电能供给不平衡的问题,从而造成能量浪费[4]。 与此同时,随着电动汽车技术的不断发展,电池技术从成本、性能到安全性都有了进一步的改善[5]。 为此在电力系统中推广储能应用成为研究的热点[6-9]。

本文以户用储能系统为研究对象,其系统框图如图1 所示,光伏面板和储能电池经过各自的DC/DC变换器并联到公共直流母线,再通过DC/AC 变换器(逆变器)实现并网。 相较于传统的户用光伏发电系统,由于储能电池的参与,储能系统更有利于实现能量管理,更好地参与电网调度。

图1 户用储能系统框图

为了实现多直流源并联,本文采用了下垂控制[10-12]。 这是一种在并联系统中得到广泛应用的控制方法。 文献[10]提出了一种通过检测并联系统逆变器输出无功功率、瞬时调节逆变器自身输出阻抗的方法的改进策略。 文献[11]针对直流微电网系统提出了一种可以自动调节下垂系数的控制策略。 文献[12]提出了根据逆变器输出情况对低通滤波器时间常数进行自适应变换器的自适应下垂控制。

本文所搭建的系统由逆变器控制直流母线电压,储能电池DC/DC 变换器内置的下垂控制器根据母线电压控制电池功率。 实际应用中发现,由于逆变器与DC/DC 变换器的电压采样是独立的,两者之间存在偏差。……

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