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光源与照明总第194期2024年7月照明电器

文章编号：2096-9317（2024）07-0165-03

光伏-储能系统中的功率电子拓扑与控制策略研究

王超

国网江苏省电力有限公司南京市江宁区供电分公司，江苏南京211100

摘要：随着全球能源危机和环境污染问题日益严重，可光伏-储能系统需要功率电子拓扑高效可靠、合理

再生能源技术受到广泛关注。其中，光伏发电技术因配置储能容量、智能管理能量流动、设置可靠保护监

其清洁、安全、可靠等优点而备受青睐。同时，光伏控措施、具备良好电磁兼容性[1]。光伏-储能系统只

发电的间歇性和随机性也给电网带来了挑战。为解决有在各方面满足要求，才能充分发挥其优势，为可再

这一问题，光伏-储能系统应运而生。文章针对光伏-生能源发展作出贡献。光伏-储能系统示意图如图1

储能系统中的功率电子拓扑与控制策略进行了深入研

所示。

究，分析了光伏-储能系统的特点和要求，综述了现

有的功率电子拓扑，并提出一种新型拓扑结构，针对

该拓扑结构设计了一种高效的控制策略。仿真和实验

结果表明，文章提出的拓扑结构和控制策略能够有效

提高光伏-储能系统的运行效率和可靠性，为光伏-

储能系统的优化设计提供了新的思路。

关键词：光伏系统；储能系统；功率电子拓扑；控制

策略

分类号：{TM131.1}；TM933.3+2

0引言

随着能源危机和环境污染加剧，开发利用可再生图1光伏-储能系统示意图

能源成为国际共识。光伏发电清洁、安全、可靠，但

2功率电子拓扑概述

其间歇性和随机性会影响电网的稳定性和可靠性。光

伏-储能系统将光伏发电与储能设备结合，能有效平2.1现有功率电子拓扑

滑功率波动，提高其稳定性和可靠性。然而，系统性目前，常用的光伏-储能系统功率电子拓扑有集

能受功率电子拓扑和控制策略影响，因此设计高效可中式、串联式和并联式。集中式将光伏阵列和储能设

靠的拓扑和策略是光伏-储能系统优化设计的关键。备集中连接到逆变器，结构简单，但功率损耗大、可

靠性差；串联式通过双向DC/DC变换器实现能量双向

1光伏-储能系统概述流动，可提高效率，但控制复杂、成本高；并联式通

光伏-储能系统是将光伏发电与储能设备结合的过各自DC/DC变换器实现独立控制，可提高可靠性，

新型能源系统，相比传统光伏发电，它能提高能源利但存在功率不平衡、控制困难等问题。三种拓扑的优

用效率、增强系统稳定性、扩大应用范围、降低运行缺点如表1所示。

成本等。它可对光伏电能进行存储、使用，平滑功率表1三种拓扑的优缺点

波动确保稳定运行，为电网不稳定或未覆盖地区供电，

拓扑类型优点缺点

通过“削峰填谷”降低运行成本。要实现高效可靠运行，集中式结构简单，易于控制功率损耗大，可靠性差

串联式效率高控制复杂，成本高

作者简介：王超，男，本科，工程师，研究方向为电力营销、电力可靠性高，光伏和储功率不平衡，控制困难，

并联式

市场。