光储交直流微电网的恒V/f控制策略及仿真结果

光储交直流微电网恒V/f控制 控制策略 1.光伏采用最大功率输出控制策略—电导增量法实现最大功率输出2.储能利用双向DC/DC变换器接入电网采用双环控制策略即恒定电压控制策略运行模式分为充电模式和放电模式3.逆变器采用电压外环、电流内环的恒V/f控制策略维持交流侧母线电压和频率在额定值并且提供交流侧功率。 拓扑结构及各部分的控制策略 运行条件及工作模式 运行条件直流母线额定电压为750V负载为10欧额定功率为56kW。 光伏始终运动于最大功率输出状态光照强度为1000W/m2输出功率为70kW储能根据母线电压进行输出交流主网电压为380V频率为50Hz2s之前交流负载为15kW,2s之后交流负载30kW。 仿真结果 1.光伏维持在最大功率输出。 2.储能根据母线电压实现直流母线电压控制。 3.母线电压维持在750V附近。 4.逆变器实现V/f控制。 5.并网电流满足与交流主网电压相位一致谐波总畸变率小于5%满足并网条件。光伏板在太阳底下晒得发烫储能电池组默默蹲在配电房里这套光储交直流微电网正在上演着三足鼎立的戏码。咱们先拆开看看这帮家伙怎么协同工作的——光伏玩命发电储能随时待命逆变器负责镇场子硬是把直流750V和交流380V两个阵营调理得服服帖帖。光伏那边整的是电导增量法这算法跟爬山找路似的。看看这段核心判断逻辑def mppt_inc_cond(v_prev, i_prev, v_now, i_now): delta_v v_now - v_prev delta_i i_now - i_prev if delta_v 0: if delta_i 0: return 0 # 功率点不变 else: return 1 if delta_i 0 else -1 else: slope delta_i / delta_v return 1 if (-i_now/v_now) slope else -1每10ms采样一次电压电流算出来的方向信号直接怼给Boost电路的PWM发生器。就像拿个痒痒挠不停戳光伏阵列非得找到那个浑身舒坦的发电姿势不可。储能系统的双向DC/DC是个两面派充电时当buck电路用放电时切boost模式。控制环路里外两层PID跟俄罗斯套娃似的// 电压外环计算电流指令 float voltage_loop(float Vdc_meas) { static float integral 0; float error 750.0 - Vdc_meas; integral error * 0.001; // 1ms周期 return Kp_v * error Ki_v * integral; } // 电流内环生成占空比 float current_loop(float I_ref, float I_meas) { float duty (I_ref - I_meas) * Kp_i; return constrain(duty, 0.0, 0.95); // 防止超调 }这哥俩配合起来就像个老司机母线电压稍微抖一下立马调整充放电电流把场子稳住。2秒时交流负载突然翻倍储能电池的SOC曲线当场表演了个深蹲起跳。光储交直流微电网恒V/f控制 控制策略 1.光伏采用最大功率输出控制策略—电导增量法实现最大功率输出2.储能利用双向DC/DC变换器接入电网采用双环控制策略即恒定电压控制策略运行模式分为充电模式和放电模式3.逆变器采用电压外环、电流内环的恒V/f控制策略维持交流侧母线电压和频率在额定值并且提供交流侧功率。 拓扑结构及各部分的控制策略 运行条件及工作模式 运行条件直流母线额定电压为750V负载为10欧额定功率为56kW。 光伏始终运动于最大功率输出状态光照强度为1000W/m2输出功率为70kW储能根据母线电压进行输出交流主网电压为380V频率为50Hz2s之前交流负载为15kW,2s之后交流负载30kW。 仿真结果 1.光伏维持在最大功率输出。 2.储能根据母线电压实现直流母线电压控制。 3.母线电压维持在750V附近。 4.逆变器实现V/f控制。 5.并网电流满足与交流主网电压相位一致谐波总畸变率小于5%满足并网条件。逆变器这边玩的是矢量控制的花活Park变换把三相电流掰直了算整出个旋转坐标系。锁相环盯着电网电压的相位比狗仔队盯明星还紧% 电压环生成电流指令 Id_ref (Vdc_ref - Vdc_meas) * Kp_vdc; Iq_ref 0; // 维持单位功率因数 % 电流环计算输出电压 Vd (Id_ref - Id_meas) * Kp_id ω*L*Iq_meas; Vq (Iq_ref - Iq_meas) * Kp_iq - ω*L*Id_meas; % 生成SVPWM波形 theta pll_angle 2*pi*50*t; alpha Vd*cos(theta) - Vq*sin(theta); beta Vd*sin(theta) Vq*cos(theta);仿真波形里THD不到3%比KTV里的麦霸唱得还准。并网瞬间的电流相位差控制在±2度以内活生生把电力电子器件调教成交响乐团。整套系统跑起来后直流母线电压稳得像老狗的饭碗——光伏出力70kW时储能吞下14kW负载突增后储能又吐出14kW来补位。交流侧电压幅值误差不超过1%频率死死咬住50Hz孤岛运行时也能当个称职的电源保姆。这套控制策略最骚的操作在于不管光伏怎么浪储能怎么蹦跶交流负载怎么作妖三个子系统始终保持着微妙的平衡。就像三个醉汉勾肩搭背走直线看似摇摇欲坠实则稳如老狗。