研究目的
提出一种基于??榛嗟缙交涣髌鳎∕MC)的光伏(PV)-电池储能(BES)系统新型配置与控制策略,通过嵌入式储能系统及混合策略实现输出功率平滑、限制功率爬坡率并消除功率失配。
研究成果
所提出的基于模块化多电平换流器(MMC)的光伏-电池储能系统,通过集成电池储能与混合控制策略,有效平滑了光伏功率输出并消除了功率失配现象,同时将差动电流控制在最小范围内,确保了电网注入功率的平衡。仿真验证了该方案在中压应用中的可行性,有望提升可再生能源并网时的可靠性与电能质量。
研究不足
仿真在软件环境(PSCAD/EMTDC)中开展,可能无法完全捕捉实际动态。直流变压器和半桥变流器采用简化模型可能导致精度受限。系统功率等级及扩展能力可能受元件规格制约。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计了一种基于模块化多电平换流器(MMC)的光伏-电池储能系统,在每个桥臂中嵌入电池储能系统,并采用隔离式双有源桥(DAB)变换器进行接口连接。通过混合功率失配消除策略,结合电池储能系统的功率交换与MMC内部功率流控制。利用PSCAD/EMTDC软件进行时域仿真验证该方案。
2:样本选择与数据来源:
太阳辐照度数据从参考文献中提取用于仿真场景。光伏组件和电池参数基于标准模型(如京瓷KU330-8BCA光伏板、IND27-2V电池)。
3:实验设备与材料清单:
包括光伏组件、电池组、DAB变换器、半桥变换器、MMC组件及仿真软件(PSCAD/EMTDC)。具体参数见表I。
4:实验步骤与操作流程:
通过改变太阳辐照度制造功率失配进行仿真??刂撇呗圆捎眉虻ヒ贫骄凸β适浞匠碳扑愕绯卮⒛芟低彻β什慰贾担髡绯叵拗铺跫?,并根据需要生成差分电流。
5:数据分析方法:
通过功率、电流和荷电状态的时域曲线评估性能,分析功率平滑和失配消除效果。
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获取完整内容-
PSCAD/EMTDC
Manitoba HVDC Research Centre
Software environment for time-domain simulations of the PV-BES system.
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Kyocera KU330-8BCA
KU330-8BCA
Kyocera
PV panels used in the simulation to generate power under standard testing conditions.
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IND27-2V
IND27-2V
Trojan Battery Company
Batteries used in the battery banks for energy storage in the BES systems.
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Dual Active Bridge Converter
DAB
Isolated dc-dc converters used to interface PV generators and battery banks with the half-bridge converters, providing galvanic isolation and power control.
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Modular Multilevel Converter
MMC
Central converter for integrating PV and BES systems, enabling power conversion and management with reduced filtering and improved reliability.
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Half-Bridge Converter
Used in submodules for dc-ac conversion in the MMC structure.
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