基于钒电池储能的光伏微电网并网运行控制技术

建立了包括光伏、钒电池(VRB)储能和能量管理系统的典型微电网结构,给出了基于VRB储能的微电网并网运行控制策略,分析了vRB建模及VRB储能系统在微电网并网运行过程中的控制作用。基于LCL滤波器的储能逆变器,采用三环控制策略,实现微电网瞬时功率调节的能力。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真软件验证控制策略和参数选择的正确性,并在搭建的实验平台上进一步论证了上述控制策略的有效性。

一种蓄电池充电器的数字控制器优化设计

基于微电网中储能系统,设计了一种新的蓄电池充电电路,介绍了蓄电池充电电路的特点及控制策略。详细介绍了全钒液流电池(VRB)的工作原理,根据全钒液流电池的特性及全钒液流电池的一阶阻容模型,运用小信号模型分析法和状态空间平均法建立了蓄电池恒流充电时的数学模型,提出了一种基于蓄电池一阶阻容模型的DC-DC双向变换电路的建模方法,然后利用数字控制系统参数优化的方法,设计了DC-DC双向变换电路的数字控制器。最后,基于DC-DC双向变换器的电池充放电控制策略及全钒液流电池的仿真模型,利用MATLAB搭建了系统的仿真电路,并搭建了2kW蓄电池充电电路的实验样机,仿真和实验结果表明,设计的蓄电池充电电路及其控制策略是可行的。

全钒液流电池模型及其充放电控制

详细介绍了全钒液流电池(VRB)的工作原理、等效电路及其充放电特性,并基于DC-DC双向变换器的电池充放电控制策略及全钒液流电池的等效电路,利用SIMULINK仿真了电池的充放电特性。结果表明,给出的DC-DC双向变换器电池充放电控制策略是可行的,仿真结果也表明全钒液流电池具有不同于其他储能电池的优点,更适用于大型的电力存储系统,为光伏系统中大容量的储能的应用做了依据。

微电网中储能电池放电系统的研究

分布式发电系统将各种不同的能源形式转换为电能加以利用,是分布式能源最有效的利用方式之一。全钒液流电池(VRB)是大型电力存储系统,在分布式电源中有许多潜在的应用。介绍了一种微电网的系统结构,阐述了储能电池的作用。基于VRB的放电特性,将推挽电路应用于微电网中VRB的放电回路,运用小信号模型分析法建立了VRB放电回路的双环控制结构图,并运用状态空间平均法建立了电池放电时双环控制系统的数学模型,然后利用数字控制系统参数优化的方法,设计了推挽电路电流内环和电压外环的数字控制器参数,最后通过Matlab仿真和2 kW VRB放电回路的实验,验证了设计的正确性。

微电网中全钒液流电池并网控制系统的研究

全钒液流电池(VRB)这种大型的电力存储装置,在含有众多分布式电源的微电网中应用时,其并网控制系统必须控制VRB的恒流或者恒功率放电,否则会大大影响蓄电池的寿命。在推挽Boost电路及单相并网逆变器基础上,并计及VRB端电压较低的情况,设计了一种微电网中VRB的并网控制系统,实现了蓄电池的恒流放电和并网运行。采用Matlab软件及VRB模型仿真了2 kW VRB并网控制系统的运行特性,并设计了相应的VRB并网控制系统的实验,仿真和实验结果验证了该控制系统设计的正确性。