[发明专利]适用于光伏微电网系统的直直变换电路统一功率控制方法

摘要

一种适用于光伏微电网系统的直直变换电路统一功率控制方法，含MPPT与限功率控制两种功能，可保证系统在并/离网的稳定运行和功率输出最优化，并且在离网条件下具备一定地储能管理能力。所提出的统一功率控制方法基于扰动观察，其中的限功率控制功能又根据储能装置是否满容量或超过限制电流，在控制方法的实现上有所区别。为了提高限功率控制方法的快速性，进一步引入了变步长扰动观察方法，同时兼顾了稳态和动态性能。本发明所述的光伏微电网统一功率控制方法，可MPPT与限功率控制有机结合，实现简单，可进一步拓展光伏微电网系统的运行，有利于提高可再生能源发电的利用效率，具有很好的应用价值和推广前景。

主权项

适用于光伏微电网系统的直直变换电路统一功率控制方法，其特征在于：直直变换电路包括MPPT控制模式与限功率控制模式：在光伏微电网并网运行时，直直变换电路工作于MPPT控制模式，光伏阵列输出最大功率；在光伏微电网离网运行时：当SOC<a₁*SOC_max且I_bat<b₁*I_limit时，直直变换电路工作于MPPT控制模式；当SOC<a₁*SOC_max且I_bat>b₂*I_limit时，直直变换电路工作于限功率控制模式，限制光伏阵列输出功率使I_bat≤I_limit；当SOC>a₂*SOC_max且I_bat<0时，直直变换电路工作于MPPT控制模式；当SOC>a₂*SOC_max且I_bat≥0时，直直变换电路工作于限功率控制模式，限制光伏阵列输出功率使I_bat为0；其中，SOC_max为储能装置容量阈值，SOC为储能装置实际容量值，I_limit为储能装置充电电流阈值，I_bat为储能装置实际充电电流值，a₁、a₂、b₁、b₂为系数，0.9≤a₁≤a₂≤1，0.9≤b₁≤b₂≤1；其中，当SOC<a₁*SOC_max且I_bat>b₂*I_limit时，以变步长来减小直直变换电路中场效应管的占空比：令ΔI＝I_bat‑I_limit，当ΔI>I_UP1时，以最大步长ΔD_max减小占空比；当ΔI≤I_UP1时，以步长ΔD＝(ΔI/I_UP1)×ΔD_max的步长来减小占空比；其中I_UP1为变步长控制第一电流门限值，I_UP1取值为0.1I_limit；当SOC>a₂*SOC_max且I_bat≥0时，以变步长来减小直直变换电路中场效应管的占空比：当I_bat>I_UP2时，以最大步长ΔD_max减小占空比；当储能装置充电电流I_bat≤I_UP2时，以步长ΔD＝(I_bat/I_UP2)×ΔD_max的步长来减小占空比；其中I_UP2为变步长控制第二电流门限值，I_UP2取值为0.15I_limit。