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本文研究了一种基于电压分层控制的光伏与储能系统并网控制策略。通过下垂控制和分层控制方法实现直流微电网的协调运行#xff0c;提高系统动态响应和稳态性能。仿真结果表明#xff0c;该控制策略能够在不同工况下有效稳定母线电压#xff0c;并实现负载功率合理分配… 摘要
本文研究了一种基于电压分层控制的光伏与储能系统并网控制策略。通过下垂控制和分层控制方法实现直流微电网的协调运行提高系统动态响应和稳态性能。仿真结果表明该控制策略能够在不同工况下有效稳定母线电压并实现负载功率合理分配。
理论
1. 直流微电网结构 直流微电网包含光伏发电、储能系统和负载部分通过三相并网逆变器与电网连接。其主要特点是能够独立运行并在负载变化时通过控制策略协调电压和功率。
2. 电压分层控制原理
电压分层控制包括一级电压控制和二级协调控制 一级控制下垂控制用于实现不同电源之间的功率分配其控制特性如下 二级控制通过母线电压的调整实现系统电压恢复和稳定提高整体电压调节性能。
3. 并网控制策略
采用三相并网控制技术利用锁相环PLL进行相位同步结合电流内环控制和电压外环控制确保并网逆变器在动态和稳态性能上的优化。
实验结果
1. 功率动态分配
图1显示了光伏、储能、负载和电网之间的功率动态分配。在光伏功率变化时储能系统能够迅速响应确保负载功率稳定供应。
2. 母线电压控制 如图2所示直流母线电压在不同负载扰动下能够迅速恢复到设定值验证了分层控制的有效性。
3. 系统仿真框图 图3为系统的Simulink仿真框图展示了光伏、储能和并网控制的各个模块。 部分代码
% 光储并网系统分层控制仿真
Vdc_ref 800; % 参考直流母线电压
kP 0.01; % 下垂系数% 光伏、储能功率初始化
P_pv 0; P_storage 0; P_load 0; P_grid 0;% 下垂控制
for t 1:SimTimeP_error P_load - (P_pv P_storage);Vdc Vdc_ref - kP * P_error;% 更新功率分配P_grid P_error;P_storage P_load - P_pv - P_grid;
end% 绘图
figure;
plot(time, Vdc);
xlabel(Time (s));
ylabel(DC Bus Voltage (V));
title(DC Bus Voltage Regulation);参考文献
❝ Guerrero, J. M., Vasquez, J. C., Matas, J., Castilla, M. (2011). Hierarchical Control of Droop-Controlled AC and DC Microgrids—A General Approach Toward Standardization. IEEE Transactions on Industrial Electronics. Dragicevic, T., Lu, X., Vasquez, J. C., Guerrero, J. M. (2016). DC Microgrids—Part I: A Review of Control Strategies and Stabilization Techniques. IEEE Transactions on Power Electronics. Zhang, W., Li, Z. (2019). Coordinated Control Strategy for Hybrid AC/DC Microgrids with Hierarchical Droop Control. IEEE Access. 文章内容仅供参考具体效果以图片为准
