一種光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的光伏Boost變換器雙閉環(huán)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的光伏Boost變換器雙閉環(huán)控制方法，當(dāng)光伏Boost變換器處于恒流供電工作狀態(tài)下，光伏Boost變換器輸出端采集電流和電壓信號(hào)并反饋至光伏Boost變換器的電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器。本發(fā)明的控制方法外環(huán)為Boost電路輸出電壓環(huán)，可改善輸出電壓波形，提高穩(wěn)態(tài)精度和抗擾性能；內(nèi)環(huán)為Boost電路電感電流環(huán)，可提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。整個(gè)控制方法可以獲得穩(wěn)定的直流母線電壓，與現(xiàn)有的光伏側(cè)Boost變換器的MPPT控制策略相比，可以使得整個(gè)光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定控制，同時(shí)也減小了的整個(gè)系統(tǒng)的控制復(fù)雜度。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光伏儲(chǔ)能領(lǐng)域，尤其涉及光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)中光伏側(cè)BOOST變換器的雙閉 環(huán)控制策略。 一種光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的光伏Boost變換器雙閉環(huán)控制方法

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的光伏系統(tǒng)，光伏Boost變換器控制策略大都采用最大功率點(diǎn)跟蹤（Maximum Power Point Tracking, MPPT)模式，可以獲得最大的發(fā)電效率，并獲得最優(yōu)的效益。
[0003] 光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)中功率變換器包括光伏側(cè)Boost變換器、電池側(cè)Buck-Boost變換器 以及負(fù)載側(cè)全橋逆變器。三個(gè)變換器都跨接到公共直流母線上，從而組成一個(gè)直流微網(wǎng)。其 中光伏側(cè)Boost變換器的MPPT控制策略不能獲得穩(wěn)定的直流母線電壓，不利于整個(gè)光伏儲(chǔ) 能系統(tǒng)的穩(wěn)定控制，同時(shí)也增加的整個(gè)系統(tǒng)的算法控制復(fù)雜度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種可以獲得穩(wěn)定的直流母線電壓的電壓電 流雙閉環(huán)控制策略。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的光伏Boost 變換器雙閉環(huán)控制方法，所述光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)包括光伏組件、鋰離子電池、公共電網(wǎng)、本地負(fù) 載以及功率變換器，所述功率變換器包括光伏側(cè)Boost變換器、電池側(cè)Buck-Boost變換器 以及負(fù)載側(cè)全橋逆變器，所述鋰離子電池經(jīng)電池側(cè)Buck-Boost變換器連接負(fù)載側(cè)全橋逆 變器，所述光伏組件經(jīng)光伏側(cè)Boost變換器連接負(fù)載側(cè)全橋逆變器，所述變換器連接負(fù)載 側(cè)全橋逆變器連接本地負(fù)載；
[0006] 當(dāng)光伏Boost變換器處于光伏供電工作狀態(tài)下，光伏Boost變換器輸出端米集電 流和電壓信號(hào)并反饋至光伏Boost變換器的電流環(huán)和電壓環(huán)PI調(diào)節(jié)器。
[0007] 將補(bǔ)償后電流環(huán)的穿越頻率fic;設(shè)置在開關(guān)頻率fs的1/15處，并將電流環(huán)PI調(diào) 節(jié)器的轉(zhuǎn)折頻率f in設(shè)置在震蕩環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)折頻率與補(bǔ)償后電流環(huán)穿越頻率之間
[0008] 所述光伏Boost變換器的電感參數(shù)取L = 2mH，直流母線電容參數(shù)取C = 2000uF， 直流母線電壓為480V，占空比取0.5,負(fù)載按照光伏最大輸出功率5kW設(shè)計(jì)取為R = 46. 08 Ω，所述PI調(diào)節(jié)器包括電壓環(huán)PI調(diào)節(jié)器和電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器，其中電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器 的參數(shù)為

【權(quán)利要求】
1. 一種光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的光伏Boost變換器雙閉環(huán)控制方法，其特征在于：所述光伏儲(chǔ) 能系統(tǒng)包括光伏組件、鋰離子電池、公共電網(wǎng)、本地負(fù)載以及功率變換器，所述功率變換器 包括光伏側(cè)Boost變換器、電池側(cè)Buck-Boost變換器以及負(fù)載側(cè)全橋逆變器，所述鋰離子 電池經(jīng)電池側(cè)Buck-Boost變換器連接負(fù)載側(cè)全橋逆變器，所述光伏組件經(jīng)光伏側(cè)Boost變 換器連接負(fù)載側(cè)全橋逆變器，所述變換器連接負(fù)載側(cè)全橋逆變器連接本地負(fù)載； 當(dāng)光伏Boost變換器處于光伏供電工作狀態(tài)下，光伏Boost變換器輸出端采集電流和 電壓信號(hào)并反饋至光伏Boost變換器的電流環(huán)和電壓環(huán)PI調(diào)節(jié)器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的光伏Boost變換器雙閉環(huán)控制方法，其特征 在于：將補(bǔ)償后電流環(huán)的穿越頻率fic設(shè)置在開關(guān)頻率fs的1/15處，并將電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器 的轉(zhuǎn)折頻率fin設(shè)置在震蕩環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)折頻率與補(bǔ)償后電流環(huán)穿越頻率之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的光伏Boost變換器雙閉環(huán)控制方法， 其特征在于：所述光伏Boost變換器的電感參數(shù)取L = 2mH，直流母線電容參數(shù)取C = 2000uF，直流母線電壓為480V，占空比取0. 5,負(fù)載按照光伏最大輸出功率5kW設(shè)計(jì)取為R =46. 08 Ω，所述PI調(diào)節(jié)器包括電壓環(huán)PI調(diào)節(jié)器和電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器，其中電流環(huán)PI調(diào)節(jié)

器的參數(shù)為 電壓環(huán)PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)為 f
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的光伏Boost變換器雙閉環(huán)控制方法，其特征 在于：所述震蕩環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折角頻率為
其中D為開關(guān)管S1占空比，D' =1-D，C為直流母線電容。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK104065103SQ201410331491
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】蔡旭, 姜廣宇, 李睿, 王海松, 葉程廣, 鄭琴 申請(qǐng)人:安徽啟光能源科技研究院有限公司