光伏储能系统并网模式下的双闭环控制方法

光伏储能系统并网模式下的双闭环控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种光伏储能系统并网模式下的双闭环控制方法，属于光伏储能【技术领域】，光伏储能系统由光伏组件、锂离子电池、公共电网、本地负载以及功率变换器组成，其中功率变换器包括光伏侧Boost变换器、电池侧Buck-Boost变换器以及负载侧全桥逆变器，三个变换器都跨接到公共直流母线上，从而组成一个直流微网，所述负载侧全桥逆变器工作在并网模式时采用双闭环控制。本发明通过“内环逆变器滤波电感电流环和外环直流母线电压环”，实现“提高系统的动态性能，并通过控制直流母线电压恒定从而控制光伏组件输出功率或者锂电池充电功率和网侧功率相同”的有益效果，克服了现有技术中“不能很好控制光伏组件输出功率、锂电池充电功率的流动”等技术难题。
【专利说明】光伏储能系统并网模式下的双闭环控制方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏储能【技术领域】，尤其涉及双闭环控制方法，更具体的说涉及光伏储能系统并网模式下的双闭环控制方法。

【背景技术】
[0002]整个光伏储能系统由光伏组件、锂电池、单相电网、负载以及功率变换器组成，光伏组件通过Boost升压变换器形成公共直流母线，锂电池通过Buck-Boost变换器挂接到公共直流母线上，直流母线通过全桥逆变器并入单相电网或者独立逆变成交流电压给负载供电。三个变换器都跨接到公共直流母线上，从而组成一个直流微网。
[0003]在并网模式下，由于全桥逆变器输入到电网电能质量、谐波大小有严格的要求，全桥逆变器的并网控制策略显得尤为重要。常用的单闭环反馈控制和双闭环电压电流控制策略，输出的电能质量、谐波大小控制一般，同时其直流母线电压不稳定，不能很好控制光伏组件输出功率、锂电池充电功率的流动。


【发明内容】

[0004]针对相关【技术领域】文献和以上现有技术的不足，在大量现有文献研究和长期在相关领域研发实践的基础上，本发明提出“光伏储能系统的并网模式下全桥逆变器双闭环闭环控制策略”，克服了现有技术中“不能很好控制光伏组件输出功率、锂电池充电功率的流动”等技术难题，通过“内环逆变器滤波电感电流环和外环直流母线电压环”，实现“提高系统的动态性能，并通过控制直流母线电压恒定从而控制光伏组件输出功率或者锂电池充电功率和网侧功率相同”的有益效果。
[0005]为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的:一种光伏储能系统并网模式下的双闭环控制方法，光伏储能系统由光伏组件、锂离子电池、公共电网、本地负载以及功率变换器组成，其中功率变换器包括光伏侧Boost变换器、电池侧Buck-Boost变换器以及负载侧全桥逆变器，三个变换器都跨接到公共直流母线上，从而组成一个直流微网，所述负载侧全桥逆变器工作在并网模式时采用双闭环控制。所述双闭环控制的内闭环控制为逆变器滤波电感电流环闭环控制，所述外闭环控制为直流母线电压环控制。所述的逆变器滤波电感电流环闭环控制采用电网电压前反馈控制。所述的逆变器滤波电感电流环闭环控制采用PI调节器。所述的逆变器滤波电感电流环闭环控制补偿前的开环传递函数为

【权利要求】
1.一种光伏储能系统并网模式下的双闭环控制方法，光伏储能系统由光伏组件、锂离子电池、公共电网、本地负载以及功率变换器组成，其中功率变换器包括光伏侧Boost变换器、电池侧Buck-Boost变换器以及负载侧全桥逆变器，三个变换器都跨接到公共直流母线上，从而组成一个直流微网，其特征在于:所述负载侧全桥逆变器工作在并网模式时采用双闭环控制。
2.根据权利要求1所述的双闭环控制方法，其特征在于:所述双闭环控制的内闭环控制为逆变器滤波电感电流环闭环控制，所述外闭环控制为直流母线电压环控制。
3.根据权利要求2所述的双闭环控制方法，其特征在于:所述的逆变器滤波电感电流环闭环控制采用电网电压前反馈控制。
4.根据权利要求2所述的双闭环控制方法，其特征在于:所述的逆变器滤波电感电流环闭环控制采用PI调节器。
5.根据权利要求2所述的双闭环控制方法，其特征在于:所述的逆变器滤波电感电流环闭环控制补偿前的开环传递函数为6:
其中:κ?为调制器输入到逆变器输出的传递函数，此处为1，TPWM为开关周期，L为输出LC滤波器的滤波电感，RL为滤波电感等效内阻，S为固定参数2 Ji fs。
6.根据权利要求2所述的双闭环控制方法，其特征在于:所述直流母线电压环控制在直流母线电容输入功率大于输出功率时，多余的能量给直流母线充电，直流母线电压升高；当直流母线电容输入功率小于输出功率时，不足的能量由直流母线电容放电补充，直流母线电压下降。
7.根据权利要求2所述的双闭环控制方法，其特征在于:所述直流母线电压环控制的补偿后的电压环闭环传递函数为
【文档编号】H02J3/38GK104079002SQ201410340243
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】蔡旭, 王海松, 姜广宇, 叶程广, 金涛, 丁卓禹, 罗天意 申请人:安徽启光能源科技研究院有限公司