1 引言
偏远地区的供电问题是长久以来限制国家均衡供电的痛点。在电网难以涉及的地区,柴油发电机供电具有空气、噪声污染大,能源运输成本高,且只能提供交流电的缺陷。因此,在国家“双碳”目标下,引入清洁能源研究独立电源系统对偏远地区生活及工程绿色用电具有重要现实意义。
现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域。在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电。文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统。但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境。
针对上述问题,考虑到野外光伏能的利用较风能更为简便,提出了一种基于改进控制策略的独立光储电源系统,系统包括多端口变换器、光伏板和蓄电池组,能够同时实现交直流的稳定输出,清洁环保,符合“双碳”发展要求。此外,在储能端双向Buck-Boost变换器的控制策略中,将传统电压电流双闭环控制的电流内环改进为由系统有功转移关系计算出的功率误差内环,实现对系统有功转移的直接控制,降低了外界扰动下直流母线的电压波动幅值和暂态响应时间,增强了系统供电稳定性。
2 系统总体设计
2.1 系统总体结构分析
交直流独立光储电源系统由多端口变换器、光伏板及蓄电池组构成。多端口变换器电路如图1 所示。
图1
多端口变换器由输入端Boost升压变换器、储能端双向Buck-Boost变换器、直流输出端隔离式DC/DC变换器及交流输出端三相逆变器组成,各端变换器采用基于直流母线的集成化结构,该结构有利于提高功率密度、降低体积和质量,提高系统的便携性。
输入端Uin 可接入便携的折叠式光伏板,光伏板数量可根据实际用电环境增减。储能端口Ubat 与蓄电池组连接,光伏输入充足时,蓄电池组储存负载消耗后的多余能量;光伏输入不足时,蓄电池组放能向负载供电,同时保证野外光伏输入波动下直流母线的稳定,增强系统续航和供电稳定性。
2.2 参数设计
系统直流输出电压0~200 V可调,满足常用直流电压等级。交流输出三相交流380 V/50 Hz,可取单相满足家用220 V/50 Hz交流电。
对于直流母线,三相交流输出电压等级380 V,开环下直流母线电压可选取$380\sqrt{2}$
在无光照的恶劣环境下,保障系统稳定运行的蓄电池容量可由式(1)给出
(1) ${{E}_{bat}}=\frac{{{E}_{l}}{{t}_{a}}\lambda }{\tau \gamma }$
式中,El 为负载耗电量,根据国家统计局数据,2021年单个家庭(一家三口)日均用电量为6.93 kW·h;ta 为备用时间,由无光照输入的恶劣环境下系统供电3天给出;$\lambda $ $\tau $ $\gamma $
在太阳能供应充足时,保障系统稳定运行的光伏阵列输出最小功率可由式(2)给出
(2) ${{P}_{i}}=\frac{{{E}_{l}}}{{{t}_{b}}\eta \delta }$
式中,负载耗电量El 为6.93 kW·h;tb 为日均有效光照时间,按照西北部偏远地区取为5 h;$\eta $ $\delta $ 表1 所示。
3 系统各端口设计
3.1 光伏输入端口
3.1.1 Boost升压变换器工作原理及参数设计
本系统利用Boost升压变换器实现MPPT,其电路如图2 所示。设定电路工作与CCM模式,开关频率fs 设定为50 kHz。
图2
(3) $L\ge \frac{{{U}_{link}}(1-D)}{{{f}_{s}}\Delta I}$
式中,$\Delta I$ $\Delta I\le 20\text{ }\!\!%\!\!\text{ }I$ $D={{D}_{\min }}=0.1$ L ≥10.8 mH,考虑到裕度选取12 mH。
(4) $C=\frac{ID}{{{f}_{s}}\Delta U}$
式中,I 为平均输出电流5 A;$D={{D}_{\max }}\text{=}0.9$ $\Delta U\le \text{0}\text{.5 }\!\!%\!\!\text{ }{{U}_{link}}=3\ \text{V}$ C ≥30 μF,选取47 μF。
3.1.2 基于占空比扰动的MPPT控制策略
在任何光强和温度下,光伏板都存在唯一的最大功率输出点。现有常用的最大功率跟踪算法有恒定电压法、电导增量法和扰动观察法。综合考虑设计成本和跟踪精度,系统采用基于占空比扰动的MPPT控制策略。
变换器工作时,将当前功率及电压分别与上一采用周期功率及电压比较,若两采样周期的电压及功率变化方向一致,则增大占空比;若变化方向相反,则降低占空比。当功率对占空比的变化率为0时,实现最大功率输出。控制流程如图3 所示。
图3
3.2 储能端口
3.2.1 双向Buck-Boost变换器工作原理
(2) 光伏输入充足时,负荷消耗后多余的电能流向蓄电池组储能。
(3) 光伏输入不足时,光伏板和蓄电池组共同给系统供能。
为满足蓄电池组储能系统的能量双向流动,同时保证较高的能量传输效率,系统采用非隔离式双向Buck-Boost变换器。电路如图4 所示。
图4
放能模式：开关管T 1 导通,T 2 关断时,电感L 储存蓄电池组Ubat 端提供的电能;开关管T 1 关断,T 2 导通时,Ubat 端与电感L 共同向直流母线端Ulink 供电,此时工作于Boost状态。
充能模式：开关管T 1 关断,T 2 导通时,蓄电池组储存电感L 提供的电能;开关管T 1 导通,T 2 关断时,直流母线Ulink 与电感L 共同向蓄电池组充电储能,此时工作于Buck状态。
3.2.2 双向Buck-Boost变换器参数设计
(5) $\Delta {{I}_{L}}=\frac{{{U}_{bat}}({{U}_{link}}-{{U}_{bat}})}{L{{f}_{s}}{{U}_{link}}}$
以Boost工作模式为例,理想情况下蓄电池组提供的额定功率4 kW全部向600 V直流母线端输出,则可得电感电流IL =6.67 A,取$\Delta {{I}_{L}}\le 20%{{I}_{L}}$ Ubat =48 V,开关频率fs =50 kHz,故由式(5)得出L ≥664 μH,取为680 μH。
(6) ${{C}_{1}}\ge \frac{PD}{\eta U_{bat}^{2}{{f}_{s}}}$
式中,P 为蓄电池组额定功率4 kW;由伏秒平衡原理得占空比$D=0.92$ $\eta =0.5%$ fs =50 kHz,故由式(6)得C 1 ≥6.39 mF,取10 mF。
(7) ${{C}_{2}}\ge \frac{\Delta {{I}_{L}}}{8\eta {{f}_{s}}}$
式中,$\Delta {{I}_{L}}=1.33\ \text{A}$ $\eta =0.5%$ fs =50 kHz。故由式(7)得C 2 ≥665 μF,取1 000 μF。
3.3 直流输出端
3.3.1 双有源全桥DC/DC变换器工作原理
考虑到600 V直流母线与0~200 V直流输出电压存在较大的压差,直流输出采用双有源全桥隔离式DC/DC变换器。其相较于传统隔离式DC/DC变换器具备高功率密度、高效率、电气隔离等优良特性。电路如图5 所示。
图5
图5 中,UDC link 为直流母线电压600 V;UDC 为直流输出电压0~200 V;变压器和能量传输电感L 构成磁网络;变压器变比${{N}_{1}}\ \,\!:{{N}_{2}}=2\ \,\!:\ 1$ C 1 和C 2 为两侧支撑电容。其开环输出电压表达式如下所示
(8) ${{U}_{2}}=\frac{{{N}_{1}}{{U}_{1}}R}{2{{N}_{2}}{{f}_{s}}L}D(1-D)$
式中,U 1 、U 2 分别为变压器一、二次侧电压;R 为负载电阻值;D 为开关信号占空比;fs 为开关频率;L 为能量传输电感值。
3.3.2 基于电压闭环的单移相控制策略
现有双有源全桥DC/DC变换器的控制中,运用较为广泛的有单移相、双重移相和三重移相控制策略。为保证独立电源系统足够的传输功率,同时考虑到实际运用成本,采用单移相控制策略。变换器H桥对角开关同时开断,同一桥臂上下开关互补导通,两H桥间的移相角为ϕ ,移相比$d=\phi /\pi $ d 来控制两H桥间的功率流动方向和大小。
$0\le d\le 1$
(9) $P=\frac{n{{U}_{1}}{{U}_{2}}}{2{{f}_{s}}L}d(1-d)$
式中,$n={{N}_{2}}/{{N}_{1}}=0.5$ $0\le d\le 0.5$ [14 ] 。为实现ZVS,应在开关管导通前导通反并联二极管。
(10) $\left\{ \begin{align} & d\ge \frac{1-k}{2}\text{ }\text{H} \\ & d\ge \frac{k-1}{2k}\text{ }\text{H} \\ \end{align} \right.$
式中,$k=n{{U}_{1}}/{{U}_{2}}\text{=}300/{{U}_{2}}$ $0\ \text{V}\le {{U}_{2}}\le 200\ \text{V}$ $k\ge 1.5$ $0.17\le d\le 0.5$
控制策略如图6 所示。其中,Uref 为输出电压参考值0~200 V,其与为实际输出电压Uout 形成的误差信号经PI控制器后进行归一化,再经移相调节输出PWM信号。
图6
3.4 交流输出端
3.4.1 三相逆变器工作原理
三相逆变器电路如图7 所示。其中,Ulink 为母线直流电压源,C 为支撑电容,交流侧采用二阶LC滤波电路,r 为LC滤波电路的杂散电容。采用双极性SPWM调制策略。为保证负载电流连续,电路采用180工作模式,每个桥臂上下两开关信号互补。
图7
选取${{\left[ \begin{matrix} {{u}_{Ca}} & {{u}_{Cb}} & {{u}_{Cc}} \\\end{matrix} \right]}^{T}}$ ${{\left[ \begin{matrix} {{i}_{La}} & {{i}_{Lb}} & {{i}_{Lc}} \\\end{matrix} \right]}^{T}}$
(11) $\left\{ \begin{align} & \left[ \begin{matrix} {{U}_{Ca}} \\ {{U}_{Cb}} \\ {{U}_{Cc}} \\\end{matrix} \right]=\frac{1}{s{{C}_{S}}}\left[ \begin{matrix} {{I}_{La}} \\ {{I}_{Lb}} \\ {{I}_{Lc}} \\ \end{matrix} \right]-\frac{1}{s{{C}_{S}}}\left[ \begin{matrix} {{I}_{a}} \\ {{I}_{b}} \\ {{I}_{c}} \\ \end{matrix} \right] \\ & \left[ \begin{matrix} {{I}_{La}} \\ {{I}_{Lb}} \\ {{I}_{Lc}} \\ \end{matrix} \right]=\frac{1}{s{{L}_{S}}}\left[ \begin{matrix} {{U}_{a}} \\ {{U}_{b}} \\ {{U}_{c}} \\ \end{matrix} \right]-\frac{1}{s{{L}_{S}}}\left[ \begin{matrix} {{U}_{Ca}} \\ {{U}_{Cb}} \\ {{U}_{Cc}} \\\end{matrix} \right]-\frac{r}{s{{L}_{S}}}\left[ \begin{matrix} {{I}_{La}} \\ {{I}_{Lb}} \\ {{I}_{Lc}} \\ \end{matrix} \right] \end{align} \right.$
将式(11)进行Park变换后,可得三相逆变器在dq 坐标系下的数学模型如下所示
(12) $\left\{ \begin{align} & \left[ \begin{matrix} {{U}_{Cd}} \\ {{U}_{Cq}} \\\end{matrix} \right]=\left[ \begin{matrix} {{U}_{d}} \\ {{U}_{q}} \\ \end{matrix} \right]-({{L}_{s}}s+r)\left[ \begin{matrix} {{I}_{Ld}} \\ {{I}_{Lq}} \\ \end{matrix} \right]+\omega {{L}_{s}}\left[ \begin{matrix} {{I}_{Lq}} \\ -{{I}_{Ld}} \\ \end{matrix} \right] \\ & \left[ \begin{matrix} {{I}_{Ld}} \\ {{I}_{Lq}} \\ \end{matrix} \right]=\left[ \begin{matrix} {{I}_{d}} \\ {{I}_{q}} \\ \end{matrix} \right]+{{C}_{s}}s\left[ \begin{matrix} {{U}_{Cd}} \\ {{U}_{Cq}} \\ \end{matrix} \right]+\omega {{C}_{s}}\left[ \begin{matrix} -{{U}_{Cq}} \\ {{U}_{Cd}} \\ \end{matrix} \right] \\ \end{align} \right.$
式中,Ucd 、Ucq 分别为滤波电容电压的dq 轴分量;Ud 、Uq 分别输出中点电压的dq 轴分量;ILd 、ILq 分别为滤波电感的dq 轴分量;Id 、Iq 分别为负载电流的dq 轴分量。
3.4.2 LC滤波电路设计
为有效抑制双极性SPWM调制下逆变器桥臂中点输出电压的载波谐波分量和边带谐波分量,同时考虑到一阶滤波器无法有效抑制高频分量,三阶滤波器容易发生谐振且增加设计成本的因素,系统采用LC二阶滤波器。三相逆变器的a相等效电路如图8 所示。
图8
LC滤波电路可看作二端口网络,从输入电压${{U}_{an}}(s)$ ${{U}_{Cn}}(s)$
(13) ${{G}_{LC}}(s)=\frac{Z{{C}_{s}}}{{{L}_{s}}C_{s}^{2}Z{{s}^{2}}\text{+}{{L}_{s}}{{C}_{s}}s+Z{{C}_{s}}}$
(14) ${{f}_{LC}}=\frac{1}{2\pi \sqrt{{{L}_{s}}{{C}_{s}}}}$
在一个开关周期Ts 内,用Δi 表示流过电感电流的增量,则上桥臂T 1 导通时有
(15) ${{u}_{an}}-{{u}_{Ca}}\text{=}{{L}_{s}}\frac{\Delta i}{{{T}_{on}}}$
(16) ${{T}_{on}}({{u}_{an}}-{{u}_{Ca}})={{T}_{off}}({{u}_{an}}+{{u}_{Ca}})$
(17) ${{L}_{s}}=\frac{u_{an}^{2}-u_{Ca}^{2}}{2{{u}_{an}}\Delta i}{{T}_{s}}$
实际应用中取$\Delta i<k{{i}_{Lam}}$ ${{i}_{Lam}}$ ${{i}_{La}}$ k 选取为0.05,同时${{u}_{Ca}}$ ${{u}_{an}}$ Udc /3,进而可得
(18) ${{L}_{s}}>\frac{2U_{link}^{2}}{9k{{f}_{s}}{{U}_{an}}{{i}_{Lam}}}$
式中,Uan 为a 相电压有效值。截止频率过低会造成滤波器体积增大,过高会影响输出电能质量,选取截止频率的范围为10f 0 <fLC <0.5fs [15 ] ,其中f 0 为输出电压基波频率50 Hz,开关频率fs 为50 kHz。故由式(22)得Ls >(45.11/Z ) H,其中Z 为单相负荷值。
对于滤波电容的设计,为提高功率因数,设定三相逆变器产生的无功功率在总功率的5%以内,进而得
(19) $\left\{ \begin{align} & 6\pi {{f}_{0}}CU_{Cn}^{2}\le 0.05{{S}_{n}} \\ & {{S}_{n}}\text{=}3U_{Cn}^{2}/Z \\ \end{align} \right.$
式中,${{U}_{Cn}}$ ${{S}_{n}}$ C ≥(0.001 57/Z ) F。
3.4.3 电压电流双闭环解耦控制策略
在双闭环控制策略中,电压外环采用电容电压即负载电压为控制量,电流内环采用电感电流为控制量,两环均采用PI控制。电压外环能够保证输出电压波形跟踪给定值,而电流内环能够增大系统带宽,提高瞬态响应速度,进而增强动态性能。
由式(12)建立的数学模型得出,dq 轴变量存在相互耦合的关系。对于电压外环,Ucd 、Ucq 分别与ωLs ILd 、ωLs ILq 存在耦合关系;对于电流内环,ILd 、ILq 分别与ωCs UCq 、ωCs UCd 存在耦合关系。为消除耦合量的影响,在电压环和电流环中分别增加与耦合量大小相等、方向相反的量。因此,解耦后的逆变器数学模型等效为
(20) $\left\{ \begin{align} & \left[ \begin{matrix} {{U}_{Cd}} \\ {{U}_{Cq}} \\\end{matrix} \right]=\frac{1}{s{{C}_{s}}}\left[ \begin{matrix} {{I}_{Ld}} \\ {{I}_{Lq}} \\\end{matrix} \right]-\frac{1}{s{{C}_{s}}}\left[ \begin{matrix} {{I}_{d}} \\ {{I}_{q}} \\\end{matrix} \right] \\ & \left[ \begin{matrix} {{I}_{Ld}} \\ {{I}_{Lq}} \\\end{matrix} \right]=\frac{\omega {{L}_{s}}}{s{{L}_{s}}+r}\left[ \begin{matrix} {{U}_{Cd}} \\ {{U}_{Cq}} \\\end{matrix} \right]-\frac{\omega {{L}_{s}}}{s{{L}_{s}}+r}\left[ \begin{matrix} {{U}_{d}} \\ {{U}_{q}} \\\end{matrix} \right] \\ \end{align} \right.$
由式(20)得,解耦后dq 轴电压电流量相互独立,同时电压电流从交流量转化为直流量,降低控制难度。双闭环解耦控制策略如图9 所示。
图9
图9 中,UCdref 、UCqref 分别为电容电压参考值归一化后的dq 轴分量1和0;UCd 、UCq 分别为实际电容电压的dq 轴分量;ILdref 、ILqref 为电感电流参考值的dq 轴分量;ILd 、ILq 分别为电感电流实际值的dq 轴分量。
4 储能端控制策略
4.1 传统电压电流双闭环控制策略
储能端双向Buck-Boost变换器含有电感电流和电容电压两个状态变量,因此传统的电压外环电流内环控制可以实现两个状态变量的反馈,其控制流程如图10 所示。
图10
图10 中,高压侧电容电压C 2 参考值Uref 为600 V,其与直流母线电压实际值Ulink 产生的误差信号经PI控制器得到电感电流参考值ILref ,ILref 与电感电流实际值IL 形成的误差信号经PI控制器后形成PWM开关信号。
4.2 电压外环功率误差内环的双闭环控制策略
系统光伏输入功率、蓄电池组提供功率及负荷消耗功率间的平衡对于维持直流母线的稳定,进而保证供电质量起着关键作用。外界扰动下,光伏输入功率及负荷消耗功率具有波动性与随机性的特点,势必会造成直流母线与蓄电池组的功率双向移动。传统电压电流双闭环控制能够维持直流母线电压的稳定,但无法直接对功率量进行控制,造成外界扰动下系统功率转移的滞后性。因此,本文根据输入、储能及输出端的功率平衡原理,将功率误差作为扰动量作为内环控制,提出了电压外环功率误差内环的双闭环控制策略。
(21) ${{P}_{in}}+{{P}_{bat}}={{P}_{l}}$
式中,Pin 为光伏输入功率;Pbat 为蓄电池组放电功率,为负即为充电功率;Pl 为负荷消耗功率。因此,在负荷消耗功率已知时的功率误差表达式如下
(22) $\Delta P={{P}_{bat}}+{{P}_{in}}-{{P}_{l}}$
式中,$\Delta P$
进而得控制流程如图11 所示。其中,将600 V直流母线电压作为参考值对电压信号进行归一化,将负荷消耗功率作为参考值对功率信号进行归一化。电压外环对母线电压进行跟踪,内环实现对系统有功转移的直接控制,进而增强系统动态功率平衡和直流母线电压的稳定性。
图11
5 仿真验证
根据上述分析在Matlab/Simulink中建立独立电源系统模型,系统仿真参数设计如表2 所示。
5.1 外界环境突变
为验证外界环境变化下系统的最大功率跟踪效果及供电稳定性,在不同时刻对光照强度及温度进行突变,环境参数设定如表3 所示。
光伏板输出功率如图12 所示,在光强变化下能够实现最大功率跟踪,温度变化对其几乎无影响。直流输出电压如图13 所示,动态响应时间小于0.2 s,电压纹波小于2 V。三相交流输出相电压如图14 所示,动态响应时间小于0.15 s。结合图13 、14 得出环境变化几乎不影响输出波形的稳定性。蓄电池组剩余电荷率如图15 所示,在0
t
1 s和2 s
t
4 s时段,光伏板输出功率不足以维持负荷功率,蓄电池组放电;在1 s
t
2 s时段,光伏板输出功率充足,蓄电池组充电。
图12
图13
图14
图15
图16 为系统储能端在传统电压电流双闭环控制下的直流母线电压波形,在t =1 s光强突变时,电压波动幅值为19.39 V,暂态响应时间为435.75 ms。图17 为改进控制策略下的直流母线电压波形,电压波动幅值为12.44 V,暂态响应时间为449.85 ms。
图16
图17
为验证改进控制策略在环境变化下的普适性,以光强S 0 =1 kW/m2 ,温度25 ℃为初始参数,t =1 s时刻光强突变为S 1 (S 1 >S 0 )。记$\Delta S={{S}_{1}}-{{S}_{0}}$ $\Delta S$ 图18 、19 所示。对比得出,改进控制策略能有效降低系统的电压波动幅值和暂态响应时间,更具优越性。
图18
图19
5.2 负荷突变
为验证负荷突变下系统供电稳定性,在光照强度S =2 kW/m2 及温度T =25 ℃下设定的负荷参数如表4 所示。其中,R =100 Ω,L =100 H。
直流输出电压如图20 所示,a相交流输出电压电流如图21 所示。可以看出,负荷突变对系统输出电压波形几乎无影响。
图20
图21
6 结论
本文结合偏远地区居民、野外工程用电困难的背景,针对传统柴油发电机供电形式单一、环境污染大等问题提出了交直流独立光储电源系统。
(1) 在充分考虑环境变化下系统的供电稳定性进行了参数设计。
(2) 在系统储能端的控制策略上,基于传统电压电流双闭环控制改进出电压外环功率误差内环的双闭环控制策略。
(3) 仿真结果表明,系统能同时实现0~200 V直流输出及三相交流380 V/50 Hz的稳定输出。直流输出动态响应时间小于0.2 s,电压纹波小于2 V;交流输出动态响应时间小于0.15 s。环境变化下,储能模块能实时进行蓄电池的充放电进而维持系统供电;同时,改进控制策略能降低直流母线的电压波动幅值和暂态响应时间,在维持系统供电稳定性上更具优越性。
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1
2022
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
Study on power optimization method and coordinated control strategy of optical storage microgrid
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2022
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
微型光伏储能系统的并网调峰控制研究
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2017
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
Research of grid-connected peak shaving control for micro photovoltaic energy storage system
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2017
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
基于IPMOCSA的光伏微网混合储能容量优化配置
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2021
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
Optimal configuration of optical storage micro-grid hybrid energy storage capacity based on IPMOCSA
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2021
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
A temporal distributed hybrid deep learning model for day-ahead distributed PV power forecasting
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2021
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
A fixed zone perturb and observe MPPT technique for a standalone distributed PV system
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2022
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
Grid parity analysis of distributed PV generation considering tariff policies in Argentina
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2021
电化学储能系统在整县制屋顶光伏中应用前景分析
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2022
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
Analysis of the application prospect of electrochemical energy storage system in the whole county rooftop photovoltaic
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2022
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
一种折叠式太阳能移动电源设计
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2017
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
Design of a foldable solar power bank
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2017
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
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2017
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
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2019
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
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2020
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
350 MW机组保安电源系统分析及改进应用
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2022
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
Analysis and improvement application of security power supply system for 350 MW unit
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2022
... 现有对可再生能源引入电力系统的研究主要针对能源互补的微电网发电[1 ⇓ -3 ] 和分布式光伏发电[4 -5 ] 领域.在独立电源系统的研究中,文献[7 ]分析了屋顶光储系统的发展前景及发电技术;文献[8 ]利用折叠太阳能板提高独立电源的储能容量;文献[9 ]提出了用于海水的浮动式太阳能发电装置;文献[10 ]提出了利用燃料电池作为备用电源的太阳能发电系统,但上述文献的研究重点都是中小功率供电.文献[11 ]提出了一种用于对植物和土壤进行电处理的光伏移动电源;文献[12 ]提出了一种改进控制策略下的火电厂350 MW安保电源系统.但上述文献方案都局限于专用场合,难以满足偏远地区的普遍用电环境. ...
Buck/Boost双向DC/DC变换器的数字控制研究
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2018
... 低压侧滤波电容C 1 由式(6)给出[13 ] ...
... 高压侧电容由式(7)给出[13 ] ...
Research on digital control of Buck/Boost bidirectional DC/DC converter
2
2018
... 低压侧滤波电容C 1 由式(6)给出[13 ] ...
... 高压侧电容由式(7)给出[13 ] ...
应用于储能系统的双向DC-DC变换器研究
1
2014
... 式中,$n={{N}_{2}}/{{N}_{1}}=0.5$ $0\le d\le 0.5$ [14 ] .为实现ZVS,应在开关管导通前导通反并联二极管. ...
Research on bidirectional DC-DC converter applied to energy storage system
1
2014
... 式中,$n={{N}_{2}}/{{N}_{1}}=0.5$ $0\le d\le 0.5$ [14 ] .为实现ZVS,应在开关管导通前导通反并联二极管. ...
SPWM 逆变电源LC滤波器的研究与设计
1
2014
... 式中,Uan 为a 相电压有效值.截止频率过低会造成滤波器体积增大,过高会影响输出电能质量,选取截止频率的范围为10f 0 <fLC <0.5fs [15 ] ,其中f 0 为输出电压基波频率50 Hz,开关频率fs 为50 kHz.故由式(22)得Ls >(45.11/Z ) H,其中Z 为单相负荷值. ...
Research and design of LC filter for SPWM inverter power supply
1
2014
... 式中,Uan 为a 相电压有效值.截止频率过低会造成滤波器体积增大,过高会影响输出电能质量,选取截止频率的范围为10f 0 <fLC <0.5fs [15 ] ,其中f 0 为输出电压基波频率50 Hz,开关频率fs 为50 kHz.故由式(22)得Ls >(45.11/Z ) H,其中Z 为单相负荷值. ...
