独立光伏发电系统的能量管理控制策略研究
张朝川，邵永明，尹泰康
（河北工业大学 电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室，天津 300130）
摘 要：针对含混合储能的独立光伏发电系统的安全、稳定运行要求，提出一种新的能量管理控制策略。该控制策略在锂离子电池、超级电容分别补偿功率波动低频、高频分量的基础上，增加了锂离子电池的充放电均衡控制。低通滤波单元使得混合储能装置在快速平衡太阳能电池与负载之间的功率差值的同时平滑锂离子电池功率波动。电池均衡策略使锂离子电池单元根据荷电状态自行调节充放电速率，在运行中不断缩小电池电量之间的偏差。仿真验证了所提能量管理控制策略的有效性和可行性。
关键词：独立光伏发电系统；混合储能；能量管理；电池均衡
中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2016)04-0056-05
Study on Energy Management Control Strategy for Stand-Alone Photovoltaic Power Generation System
ZHANG Chao-chuan, SHAO Yong-ming, YIN Tai-kang
（Province-Ministry Joint Key Laboratory of Electromagnetic Field and Electrical Apparatus Reliability,Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China）
Abstract: A new energy management control strategy was proposed to meet the requirement of safety and stable operation for stand-alone photovoltaic power generation system with hybrid energy storage system (HESS). The low-frequency components of fluctuating power were compensated by lithium ion batteries with charge and discharge balance control, and the high-frequency components were compensated by ultra-capacitors. HESS not only balanced the power difference between the photovoltaic cells and the loads but also smoothed the power fluctuations of lithium ion batteries though the low-pass filter. Battery balance strategy realized batteries balancing by controlling the charge/discharge speed according to electrical charge state self-adjustion to reduce the deviation between battery quantity. The simulation result verifies the effectiveness and feasibility of the energy management strategy.
Key words: stand-alone photovoltaic power generation system; hybrid energy storage; energy management; battery equalization
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