为光伏阵列以最大功率参与电网调度,提出了一种基于超级电容器-蓄电池混合储能光伏并网系统的能量管理策略。由于超级电容器和蓄电池分别具有功率密度特性与能量密度特性,在补偿光伏阵列输出与调度需求之间功率差额的同时可以延长储能设备寿命。储能装置的充放电功率按照所提出的控制规则结合滤波器进行分配,控制器的关键参数由模糊控制调节。所提出的控制策略能够始终保证超级电容器荷电常数在上下限范围之内,减少蓄电池充放电时受到的冲击和储能系统的内部损耗。全局最大功率跟踪采用改进的两阶段扰动观察法,并网逆变器环节除向电网输送高质量有功功率外,还可以快速稳定直流母线电压,避免出现母线电压崩溃现象。最后利用MATLAB/Simulink仿真验证了所提控制策略的可靠性。 粒子的位置;c1和c2———记忆因子;pkg———当前全局最优值;Pki———各个粒子的当前最优值;rand()———对粒子的状态进行随机处理。经仿真，本文中种群数取20光储并网系统跟踪-电动折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港电动倒角机滚圆机、最大迭代次数取80时，可以快速准确地得到最大功率点坐标。测出点Gpeak＇坐标后，构造一条最高点在Um处的二次曲线代替实际P-U曲线进行第一次扰动观察，使光伏阵列工作点电压接近最大功率点电压。随后采用图2中实际P-U曲线进行第二次扰动观察，控制流程图如图3所示。图3最大功率跟踪流程图本文采用的最大功率跟踪方法虽然增加了一些传感器，但是其控制器针对环境变化运行，相比于传统基于电信号的控制方法具有超前效果，可以一定程度减少由于误动作导致的母线电压崩溃现象。2储能系统设计及并网逆变器控制本文通过混合储能设备补偿光伏电站输出功率与电网调度功率需求之间的差额，逆变器则用于调节直流母线电压和并网点电能质量。2．1储能系统设计蓄电池与超级电容器通过双向DC/DC变换器连接到直流母线上。Psto代表光伏输出与并网点功率需求之间的差值，其正负分别代表需要储能装置存储或释放的电能，本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com  定义为Psto=Ppv－Pgrid=Pbat+Psc(4)式中:Ppv———光伏阵列输出功率，在本文中一直是最大输出功率;Pgrid———逆变器向并网点输出的功率，取逆变器容量和电网调度所需功率的较小值;Pbat和Psc———由蓄电池和超级电容器补偿的功率。超级电容器的荷电状态计算式［14］为ＲSOCsc=ＲSOCsc(t－1)+Psc(t)△tηscCsc(5)式中:Psc(t)———超级电容器充放电功率;△t———超级电容采电器与能效管理技术(2017No．18)?微电网技术专辑·能量管理·蓄电池也采用两种控制方式:当ＲSOCbat＜ＲSOCbat．full时，采用恒流控制;当ＲSOCbat＞ＲSOCbat．full时，采用恒压控制补偿自身放电损耗。2．2并网逆变器控制本文采用电压源型逆变器向电网传输电能，并网逆变器控制采用电网电压定向的矢量控制［16-17］。由瞬时无功功率理论和功率守恒可知，并网逆变器可以按照电压外环、电流内环的双环控制设计控制器。并网逆变器的控制器如图8所示。图8并网逆变器的控制器3仿真验证本文的控制策略在MATLAB/Simulink仿真环境下进行验证。仿真系统结构如图9所示;仿真系统中关键参数如表2所示。图9仿真系统结构假设储能系统充放电功率按照图5变化，则超级电容器的荷电状态如图10所示。由图10可见，超级电容器在荷电状态达到上下限时立刻进行充放电转换，既可以充分利用超级电容器，又可以保护超级电容器。图10超级电容器荷电状态表2仿真系统关键参数参数数值光伏阵列和直流母线最大功率输出/kW10．04直流母线电压/V700储能设备超级电容器额定电压/V100蓄电池额定电压/V380逆变器逆变器额定容量/kVA16直流电压外环Kp、Ki0．5/50交流电流内环Kp、Ki10/20滤波电感/mH5开关频率/kHz20公网参数并网点额定电压/V220频率/Hz50下面设计仿真环境检验系统中各个控制环节的瞬态响应，假设系统光伏功率输出和电力调度所需功率变化如图11所示。超级电容器荷电常数在6s时大于ＲSOCsc．up，系统响应曲线如图12～图15所示。图11系统光伏功率输出和电力调度所需功率变化图12光伏输出P-t曲线和U-t曲线图13储能装置电流变化曲线由图12可见，系统在0s和4s时的两次光储并网系统跟踪-电动折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港电动倒角机滚圆机本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com