接入電力電子變壓器的光伏及混合儲能協(xié)調(diào)控制策略研究

牟杰，楊依睿，徐永海，徐少博

（1.新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室（華北電力大學），北京 102206；2.國網(wǎng)浙江省電力有限公司營銷服務中心，杭州 311121）

0 引言

近年來，隨著能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的推進和新型用能形式不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)電網(wǎng)正在向能源互聯(lián)網(wǎng)進行轉(zhuǎn)型升級，分布式光伏和儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用不斷增加。在此背景下，實現(xiàn)分布式光伏和儲能系統(tǒng)之間的互聯(lián)和協(xié)調(diào)控制成為研究熱點[1-2]，可作為直流微電網(wǎng)與配電網(wǎng)接口設(shè)備的電力電子變壓器（power electronic transformer，PET）受到了廣泛關(guān)注[3]。PET 具有端口豐富、可控性好等優(yōu)點，可應用于交直流混合電網(wǎng)、調(diào)控主網(wǎng)與微網(wǎng)間的潮流[4-5]，提高電網(wǎng)對分布式能源的消納能力，并且將分布式光伏和儲能接入PET 低壓母線還能使PET 具有雙向潮流控制和電源管理控制功能[6]，以PET 為核心的光儲系統(tǒng)具有廣泛的應用前景。

PET 在運行的過程中須考慮分布式能源發(fā)電的間歇性和波動性、直流母線電壓穩(wěn)定、交直流負荷的供電質(zhì)量等一系列問題，設(shè)計相協(xié)調(diào)的工作模式及控制策略，協(xié)調(diào)各模塊運行狀態(tài)。文獻[7]提出了一種基于直流母線電壓的儲能單元協(xié)調(diào)運行方法，可確保儲能單元的穩(wěn)定運行和不同模式之間的平穩(wěn)切換，但未考慮儲能單元的荷電狀態(tài)（state of charge，SOC）是否處于正常范圍內(nèi)。文獻[8]提出一種PET 與蓄電池儲能協(xié)調(diào)控制策略，儲能接口變換器采用電壓電流雙閉環(huán)恒壓恒頻控制，將儲能SOC引入PET 輸出級的虛擬同步機控制，保證微電網(wǎng)有功平衡及其與電網(wǎng)功率的柔性交換，但該方案中儲能通過低壓交流母線而非低壓直流母線接入PET。

電壓暫降事件發(fā)生頻率高、危害大、影響范圍廣，是影響敏感負荷正常運行的最嚴重的電能質(zhì)量問題，在設(shè)計PET 與光儲系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制策略時也應該考慮暫降工況，以減弱或消除電壓暫降的影響。PET 本身具有一定的電壓暫降隔離能力[9]，PET 與儲能裝置的結(jié)合有助于提升PET 電壓暫降隔離能力。如文獻[10]將蓄電池和超級電容（super capacitor，SC）混合儲能系統(tǒng)應用于三級式降壓變壓器結(jié)構(gòu)PET，文獻[11]在PET 輸入級和隔離級之間增加了分散儲能級，文獻[12]在每個PET 模塊中都加入儲能單元，文獻[13]指出PET 直流鏈電容、SC 及蓄電池均可以減輕電網(wǎng)電壓和頻率的擾動對負載的干擾。

綜上，本文將光伏及蓄電池和超級電容構(gòu)成的混合儲能系統(tǒng)接入PET 低壓直流母線，并提出相應的協(xié)調(diào)控制策略。該策略包含光伏系統(tǒng)兩級式DC/DC 變換器控制策略、基于PET 低壓直流電容瞬時功率的SC 控制策略以及考慮電壓暫降工況和SOC的蓄電池控制策略，該策略可以充分利用蓄電池和SC 的互補工作特性和光伏發(fā)電電量，在負荷波動、電壓暫降等工況下平抑PET 低壓直流母線電壓波動，為PET 的交直流負荷提供平穩(wěn)可靠的電能供應。最后，在PSCAD 仿真環(huán)境中搭建了光儲接入的PET 模型，驗證了所提協(xié)調(diào)控制策略的正確性。

1 PET及光伏與混合儲能接入拓撲

本文主要考慮低壓配電網(wǎng)、無高壓直流母線需求的應用場景，故選擇基于級聯(lián)H 橋的PET 典型拓撲進行研究，見圖1。PET 輸入級選用級聯(lián)H 橋（cascaded H?bridge，CHB）結(jié)構(gòu)，隔離級由若干個雙有源橋（dual active bridge，DAB）串入并出組成，輸出級為三相四橋臂電壓源型逆變器。

PET 光儲系統(tǒng)包括光伏發(fā)電系統(tǒng)和由蓄電池與超級電容組成的混合儲能系統(tǒng)，見圖2。混合儲能系統(tǒng)由一組SC 和兩組蓄電池組成，以滿足系統(tǒng)實際運行的可靠性要求，并充分利用蓄電池的高能量密度和SC 的高功率密度的互補特性，使混合儲能系統(tǒng)既有快速響應部分，又有足夠的儲能容量以滿足負載調(diào)節(jié)需要，從而進一步發(fā)揮儲能系統(tǒng)性能，提高低壓直流母線電能質(zhì)量。光伏發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池和超級電容分別通過各自的DC/DC 變換器接入PET 低壓直流母線。Dcp、Dcn 分別是低壓直流母線的高壓端和低壓端。

圖2 光儲系統(tǒng)主電路Fig.2 Main circuit of photovoltaic and energy storage system

2 PET及其接入的光儲系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略

2.1 PET控制策略

輸入級CHB 的控制策略與傳統(tǒng)PWM 整流器控制策略類似，采用電壓、電流雙閉環(huán)控制。電壓外環(huán)維持直流電壓穩(wěn)定，電流內(nèi)環(huán)接收電壓外環(huán)的指令進行電流控制。調(diào)制策略選用正弦脈寬調(diào)制（sinusoidal pulse width modulation，SPWM）。

隔離級控制的主要目標為穩(wěn)定低壓直流電壓Udc，同時實現(xiàn)DAB 間的功率平衡。隔離級控制由一個電壓外環(huán)和多個電流內(nèi)環(huán)組成，電壓外環(huán)維持端口電壓穩(wěn)定，多個電流內(nèi)環(huán)用于實現(xiàn)模塊的均流和功率平衡。電壓指令值與實際值的差經(jīng)PI 控制器作用后作為電流指令值，電流指令值與實際值的差再經(jīng)PI 控制器作用后得到DAB 的移相比，利用該移相比實現(xiàn)DAB 的單移相控制。

輸出級三相橋臂采用定電壓控制，調(diào)制策略選用SPWM，電壓環(huán)和電流環(huán)分別選擇PR 控制器和PI 控制器；第四橋臂采用文獻[14]提出的uf控制。

2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)控制策略

本文選擇應用最為廣泛的最大功率點跟蹤（maximum power point tracking，MPPT）經(jīng)典控制算法——擾動觀察法，用于實現(xiàn)MPPT 的變換器選用Boost 電路，如圖2 所示。

設(shè)開關(guān)管G 的占空比為D，則

為了在實現(xiàn)MPPT 的同時實現(xiàn)Uo與Udc的電壓匹配，光伏發(fā)電系統(tǒng)增加了一級由全橋電路構(gòu)成的DC/DC 變換器[15]。由于光伏只需要能量單向流通，故二次側(cè)可采用二極管進行不控整流。一次側(cè)H橋采用雙極性調(diào)制，改變其占空比即可改變Uo1。當濾波電感L的電流連續(xù)時有

式中：D1為S1占空比；N1、N2為變壓器原副邊匝數(shù)。

2.3 超級電容控制策略

混合儲能系統(tǒng)中蓄電池和SC 均通過非隔離型半橋雙向DC/DC 電路接入PET 低壓直流母線，見圖3。

圖3 非隔離型半橋式雙向DC/DC電路Fig.3 Non?isolated half?bridge bidirectional DC/DC circuit

當采用同步整流技術(shù)時，有

式中：DTi為開關(guān)管Ti的占空比。從式（3）可看出，通過控制DTi即可控制變換器的輸出電壓。

SC 的工作狀態(tài)可以劃分為4 種工作模式：閉鎖模式、定功率模式、恒壓限流充放電模式和定Udc模式。以下依次說明SC 在除閉鎖外3 種工作模式下的控制策略和SC 工作模式劃分方法[16-19]。

2.3.1 定功率模式控制策略

PET 低壓直流母線電容Cdc的接入位置見圖4。idc1udc為DAB 輸出瞬時功率，idc2udc為負載瞬時消耗功率，兩者之差即為Cdc瞬時發(fā)出功率pCdc。

圖4 PET低壓直流母線電容Fig.4 PET low voltage DC link capacitor

由于DAB 輸出瞬時功率包含開關(guān)次諧波分量，設(shè)負載瞬時消耗功率為定值，則pCdc也包含開關(guān)次諧波分量。使用低通濾波器將頻率在DAB 開關(guān)頻率以上的高頻分量濾除即可得到PET 瞬時功率缺額穩(wěn)態(tài)時；突然加載時，出現(xiàn)短時功率缺額突然減載時，出現(xiàn)短時功率盈余，因此，可設(shè)定一個突變的閾值，當波動幅度大于該閾值時，SC 采用功率外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)組成的雙閉環(huán)控制，即為SC 輸出功率的指令值；當波動幅度未超過該閾值時，采用電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)組成的雙閉環(huán)控制算法對SC 進行恒壓限流充放電。SC 對Udc的升高反應更靈敏，因此進入放電模式的閾值（設(shè)為Pth）應大于其進入充電模式的閾值（設(shè)為-αPth，0＜α＜1）絕對值。綜上，當或時，SC 采用定功率控制；當時，SC 恒壓限流充放電。

2.3.2 恒壓限流充放電模式控制策略

當SC 處于恒壓限流充放電模式時，SC 應將SOC 維持在適當水平，為下一次響應負載突變做好準備，保證SC 既可以吸收功率又可以發(fā)出功率。設(shè)SC 荷電狀態(tài)為SOCN時，可發(fā)出和吸收的功率相等，則

式中：UH、UL和UN分別為SC 荷電狀態(tài)上限SOCH、下限SOCL和SOCN對應的開路電壓。

結(jié)合超級電容SOC 與開路電壓的關(guān)系[20]可得

進而可以得到SC 恒壓限流充放電的指令值

另外，為避免UC在UN附近時SC 頻繁小電流充放電，當UC達到±2%UN附近區(qū)間時，將SC 閉鎖，以避免UC在UN附近波動時SC 頻繁進行小電流充放電。

2.3.3 定Udc模式控制策略

SC 的定Udc模式用于電壓暫降恢復后，Udc過電壓期間迅速將Udc降低至額定值Udcr。定Udc模式采用電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)組成的雙閉環(huán)控制算法，以Udcr作為電壓外環(huán)的指令值。

2.3.4 超級電容工作模式劃分

考慮到網(wǎng)側(cè)電壓暫降發(fā)生情況、Udc波動情況和PET 瞬時功率缺額等因素，本文提出了如下的超級電容工作模式劃分方法。

1）首先判斷網(wǎng)側(cè)是否發(fā)生電壓暫降，如果發(fā)生電壓暫降，將SC 閉鎖（工況1）。這是由于網(wǎng)側(cè)的電壓暫降經(jīng)過PET 輸入級和隔離級的調(diào)節(jié)，PET 的低壓直流母線電壓不會出現(xiàn)階梯式的下降，而是緩慢地下降的平均值仍然為0，但是波動幅度變大，如果仍采用定功率控制，可能會加劇Udc的波動。

2）電壓暫降結(jié)束后，SC 繼續(xù)閉鎖一段時間至Udc上升至額定值。這是由于電壓暫降結(jié)束時，Udc偏低，隨后才會出現(xiàn)過電壓，如果電壓暫降結(jié)束瞬間將SC 投入定Udc模式，SC 會放電，反而導致Udc進一步升高。由于Udc不斷振蕩，此處判斷Udc是否恢復額定值應采用低通濾波后的數(shù)值電壓暫降結(jié)束且上升至額定值后，SC 進入定Udc工作模式（工況2），直至Udc回落至額定值，SC 進入恒壓限流充放電模式（工況3）。

3）如果沒有發(fā)生電壓暫降，SC 處于定功率模式或恒壓限流充放電模式。當時，SC 采用定功率控制（工況4）；當時，SC 恒壓限流充放電。

綜上，SC 的工作模式劃分及控制公式見表1。

表1 超級電容工作模式及控制公式Table 1 Working mode and control formula of super capacitor

2.4 蓄電池控制策略

為充分利用蓄電池的高能量密度和SC 的高功率密度在性能上的互補性，當PET 輸入功率或負載功率小幅擾動時，僅SC 即可快速穩(wěn)定PET 低壓直流母線，蓄電池無需投入工作，可對其進行定電流充電。當系統(tǒng)發(fā)生較大擾動（如短路故障引起電壓暫降），PET 低壓直流母線跌落時，蓄電池工作在定電壓模式穩(wěn)定Udc，同時需要考慮電壓暫降恢復過程中定電流充電和定電壓放電切換時的平滑過渡。這樣可以提高系統(tǒng)動態(tài)響應速度，減少負載功率突變對蓄電池組的沖擊，改善蓄電池組工況，延長蓄電池組使用壽命。

2.4.1 固定充放電分界值的改進下垂控制

蓄電池采用基于SOC 的下垂控制策略[21-24]，其控制表達式為

式中：SOCi為第i組蓄電池的荷電狀態(tài)。

式中：Ri為第i組蓄電池變換器的下垂系數(shù)；RD為給定的初始下垂系數(shù)。

式中：Udc_ref為變換器1、變換器2 的輸出電壓指令值；δu為母線電壓的二次補償量。

直流母線電壓指令值的表達式為

當Udc大于Udc_ref-Ridc+δu時，蓄電池充電；當Udc小于該值時，蓄電池放電。但是由于Udc還受到其他設(shè)備（如PET 的DAB）的控制，有時會出現(xiàn)Udc比Udc_ref-Ridc+δu略低，但仍在直流電壓偏差范圍內(nèi)，且長時間保持穩(wěn)定的情況。此時，蓄電池會以小電流進行長時間放電，影響系統(tǒng)應對電壓暫降的能力。

為解決上述問題，本文進一步提出固定充放電分界值的改進下垂控制，人為設(shè)置固定的直流電壓分界值Udc_low1和Udc_high1。當Udc≥Udc_low1時，蓄電池工作在恒流充電模式，保證蓄電池為下一次擾動做好準備；當Udc＜Udc_low1時，蓄電池工作在下垂放電模式，以實現(xiàn)Udc的穩(wěn)定。同理，當Udc＞Udc_high1時，蓄電池工作在下垂充電模式。綜上所述，蓄電池工作模式劃分見表2。

表2 蓄電池工作模式劃分（增加過渡分界值）Table 2 Working mode classification of battery（add transition limit value）

蓄電池充放電的直流電壓分界值為

蓄電池恒流充電和下垂充電的直流電壓分界值為

蓄電池組的特性曲線見圖5。線段1 和2 分別表示SOC 較大和較小的蓄電池采用基于蓄電池SOC 的改進下垂控制放電，線段3 表示以Ich恒流充電。圖5（a）為蓄電池在充放電模式切換點Udc_low1附近的特性曲線，圖5（b）為蓄電池在恒流充電與下垂充電模式切換點Udc_high1附近的特性曲線。

圖5 蓄電池組的特性曲線（固定充放電分界值）Fig.5 Characteristic curve of battery（fixed charge and discharge limit value）

2.4.2 增加過渡分界值的改進下垂控制

從圖5 中可以看出，在Udc_low1和Udc_high1左右兩側(cè)，Idc差距較大，即切換充放電模式及切換恒流充電與下垂充電模式時，充放電功率差距較大，可能造成直流母線電壓功率波動。因此，需要在Udc_low1和Udcr之間設(shè)置一段過渡區(qū)域。設(shè)Udc_low1＜Udc_low2＜Udcr，當Udc由Udc_low1回升至Udc_low2時，將放電功率降低至0；當Udc回升至Udc_low2以上時，從0 開始提高充電功率。當Udc回升至Udcr時，蓄電池定電流充電的指令值達到最大，為Ich。設(shè)置蓄電池充放電的直流電壓過渡分界值為

同理，在Udcr和Udc_high1之間設(shè)置一段過渡區(qū)域，即設(shè)置Udcr＜Udc_high2＜Udc_high1，當Udcr＜Udc＜Udc_high2時，蓄電池以Ich恒流充電；如果Udc繼續(xù)上升超過Udc_high2，蓄電池應該增加充電電流，吸收更多功率使Udc降低，由恒流充電模式向基于SOC 的改進下垂過渡；當Udc繼續(xù)上升至Udc_high1時完成過渡，蓄電池進入基于SOC 的下垂充電模式。

Udc_high2的表達式為

增加過渡分界值后，蓄電池組特性曲線見圖6。圖6（a）為蓄電池在充放電模式切換點附近的特性曲線。線段1 表示SOC 較大的蓄電池采用基于SOC 的改進下垂控制放電，線段2 表示該蓄電池在基于SOC 的改進下垂放電和放電功率為0 之間的過渡，線段4 表示以Ich恒流充電，線段3 表示定電流充電的指令值在0 與Ich之間的過渡。圖6（b）為蓄電池在恒流充電與下垂充電模式切換點附近的特性曲線：線段1 表示SOC 較大的蓄電池采用基于SOC 的改進下垂控制充電，線段2 表示該蓄電池在基于SOC 的改進下垂充電和以Ich恒流充電之間的過渡，線段3 和4 的含義和圖6（a）相同。

圖6 蓄電池組的特性曲線（增加過渡分界值）Fig.6 Characteristic curve of battery（add transition limit value）

可以通過已知的坐標和下垂系數(shù)（即斜率）計算出各線段下垂系數(shù)及表達式，最終改進后的蓄電池工作模式及其相應的控制公式見表3。

表3 蓄電池工作模式劃分（增加過渡分界值）Table 3 Battery working mode（add transition limit value）

2.5 光儲系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略

光伏發(fā)電系統(tǒng)控制策略（2.2 節(jié)）、超級電容控制策略（2.3 節(jié)）和蓄電池控制策略（2.4 節(jié)）共同組成本文提出的接入PET 的光伏及混合儲能協(xié)調(diào)控制策略，其控制框圖見圖7。PET 的拓撲及控制策略不限于第1 節(jié)和2.1 節(jié)的選擇，光儲系統(tǒng)接入具有低壓直流母線和低壓直流電容的PET 時都可以采用本策略。

圖7 光儲系統(tǒng)控制框圖Fig.7 Controlblockdiagramofphotovoltaic?storagesystem

3 仿真分析

為驗證上述各模塊控制策略及協(xié)調(diào)控制策略的正確性，在PSCAD 中搭建模型進行系統(tǒng)發(fā)生小幅負載功率擾動及電壓暫降的仿真。仿真主回路參數(shù)見表4，控制參數(shù)見表5。

表4 主回路參數(shù)Table 4 Main circuit parameters

表5 控制參數(shù)Table 5 Control parameters

3.1 系統(tǒng)突然減載仿真

為驗證系統(tǒng)發(fā)生小幅擾動情況下SC 快速穩(wěn)定PET 低壓直流母線的能力，對光儲接入的PET 突然加減載情況進行仿真。PET 啟動時帶5 MW 交流負載，t=0.4 s 時負載突變?yōu)? MW。

圖8為PET 低壓直流母線電壓波形圖，負載突變前Udc穩(wěn)定在750 V 附近，波動幅度不超過±1.5%。t=0.4 s 時負載突然減小，Udc呈現(xiàn)上升趨勢，0.001 s后SC 迅速吸收盈余功率，Udc隨之開始回落，期間Udc最大值為785 V，波動幅度不超過5%。

圖8 PET低壓直流母線電壓Fig.8 PET low voltage DC bus voltage

圖9為Cdc兩側(cè)瞬時功率（已濾除開關(guān)次諧波，下同）波形圖，pCin_lf和pCout_lf分別是DAB 輸出瞬時功率和負載瞬時消耗功率。穩(wěn)定運行時pCin_lf≈pCout_lf≈4.4 MW，除包含交流負載4 MW 外，還包含蓄電池和SC 的充電功率。t=0.4 s 時負載突然減小，出現(xiàn)功率盈余，在此后約0.006 s 內(nèi)pCin_lf＞pCout_lf。

圖9 低壓直流電容兩側(cè)功率Fig.9 Power on both sides of low voltage DC capacitor

圖10 SC兩側(cè)功率差值、工作模式及充放電功率Fig.10 Power difference，working mode，charging and discharging power on both sides of SC

圖11為光伏電池輸出功率波形圖，約1.5 s 時輸出功率達到最大，最大功率約0.057 MW，可以看出光伏電池實現(xiàn)了有效的最大功率跟蹤。

圖11 光伏電池輸出功率Fig.11 Output power of PV battery

3.2 系統(tǒng)突然加載仿真

以下為PET 啟動時帶4 MVA 交流負載，t=0.4 s時負載突變?yōu)? MVA 的仿真波形圖。

圖12為PET 低壓直流母線電壓波形圖，負載突變前系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)，t=0.4 s 時負載突然增大，Udc呈現(xiàn)下降趨勢，0.001 s 后SC 迅速彌補功率缺額，Udc隨之開始回升，期間Udc最小值為725 V，波動幅度不超過5%。

圖12 PET低壓直流母線電壓Fig.12 PET low voltage DC bus voltage

圖13為Cdc兩側(cè)瞬時功率波形圖。負載突變前系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)，t=0.4 s 時負載突然增大，出現(xiàn)功率缺額，在此后約0.01 s 內(nèi)pCin_lf＜pCout_lf。

圖13 低壓直流電容兩側(cè)功率Fig.13 Power on both sides of low voltage DC capacitor

圖14 SC功率差值、工作模式及充放電功率Fig.14 Power difference working mode，charging and discharging power of SC

3.3 50%電壓暫降仿真

以下為發(fā)生50% 三相電壓暫降的仿真波形圖。兩個蓄電池組的初始SOC 分別為0.8 和0.6。參考文獻[9]中的計算方法，若光儲接入的PET 帶額定負載時相電壓有效值降低50%，可以隔離的最長電壓暫降時間為0.45 s，因此設(shè)置電壓暫降持續(xù)時間為0.45 s。圖15 為PET 輸入級網(wǎng)側(cè)相電壓波形圖。暫降前，PET 網(wǎng)側(cè)線電壓有效值為10 kV。t=0.5 s 時，線電壓有效值跌落至5 kV。t=0.95 s 時，暫降恢復。

圖15 PET網(wǎng)側(cè)電壓（相電壓）Fig.15 PET grid?side voltage（phase voltage）

圖16為PET 低壓直流母線電壓波形圖，電壓暫降前Udc穩(wěn)定在750 V 附近，t=0.5 s 時發(fā)生電壓暫降后，Udc呈現(xiàn)下降趨勢，電壓暫降期間Udc最小值為737 V；t=0.95 s 時電壓暫降恢復瞬間，Udc出現(xiàn)過電壓，最大值為778 V，約0.3 s 后恢復至750 V。

圖16 PET直流母線電壓Fig.16 PET DC bus voltage

圖17為蓄電池組1、蓄電池組2 輸出電流波形圖。Ibat＞0 表示蓄電池放電，Ibat＜0 表示充電。電壓暫降前，兩蓄電池處于恒流充電模式，Ibat1=Ibat2=Ich；t=0.5 s 時發(fā)生暫降后，Udc略有降低，兩蓄電池工作于定電流充電（過渡）模式，充電電流減小，Ibat1=Ibat2；t=0.95 s 電壓暫降恢復，Udc偏高，兩蓄電池工作于基于SOC 下垂充電及基于SOC 下垂充電（過渡）模式，在此期間SOC 較高的蓄電池1 充電電流更小。

圖17 蓄電池組1、蓄電池組2輸出電流Fig.17 Output current of battery 1 and battery 2

圖18為SC 工作模式及其充放電功率波形圖。電壓暫降前，SC 工作于恒壓限流充放電模式（SC_mode=3），pSC≈-0.17 MW；0.5~0.95 s 電壓暫降期間SC 閉鎖。0.95 s 后，電壓暫降恢復，當Udc過電壓超過閾值時，SC 退出閉鎖，進入定Udc工作模式（SC_mode=2），此時Udc偏高，故SC 充電。約t=1.1 s時，Udc回落至正常值，SC 回到恒壓限流充放電模式（SC_mode=3）。

圖18 SC工作模式及充放電功率Fig.18 Working mode and charging&discharging power of SC

經(jīng)驗證，光儲接入的PET 可以在發(fā)生時長0.45 s、幅度50% 的電壓暫降時，平抑母線電壓波動，避免擾動傳遞至輸出級。

4 結(jié)語

本文提出了一種適用于接入具有低壓直流母線和低壓直流電容的PET 的光伏及混合儲能協(xié)調(diào)控制策略，該策略具有如下優(yōu)勢：

1）通過應用Boost 和單向全橋組成的兩級式DC/DC 變換器使光伏發(fā)電系統(tǒng)盡可能工作于MPPT模式，充分利用光伏發(fā)電功率。

2）綜合考慮PET 瞬時功率缺額和直流母線電壓，實現(xiàn)蓄電池組與SC 充放電功率的合理分配，平抑母線電壓波動。

3）采用基于蓄電池SOC 調(diào)節(jié)下垂控制系數(shù)的改進下垂法實現(xiàn)SOC 大的蓄電池組少充電多放電、SOC 小的蓄電池組少放電多充電，實現(xiàn)并聯(lián)運行的蓄電池組的SOC 均衡控制。

4）所提蓄電池和SC 的控制策略均已針對暫降工況進行優(yōu)化，從而提高PET 電壓暫降隔離能力，保證對重要負荷及敏感負荷的優(yōu)質(zhì)供電。