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光伏电站储能系统的仿真分析案例概述

1.1含储能系统的南疆光伏电站的整体设计方案

根据前文对于该系统的相关设计，系统的最终的整体的设计方案如下图所示：

双向

双向DC/DC变换器

D00_

+

Q年D?

P

Lj

c二

e

u.

IpyUpv

PLL

SPWM

0@abe

d

-θ

W

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MPPT

控制器

母线电压外环

ia

+U

PWM

信号

电流内环

abedg

蓄电池

“c

-θ

个

abe

C:

i

图5-1含储能系统的南疆光伏电站的整体设计

根据含有储能系统的南疆光伏电站的整体设计图搭建出该系统的仿真模拟图。该系统的整体仿真模型如下图所示：

ase

ase

Pv+BUs+

abe

0

光伏电池

Ma

T+s

BUs-MPPT升压电路

Vabc

labcb

滤波器

25

B

c

C

a

c

c

Uabe

Uabe

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Udc_ref

Uabere

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wt

电压电流双闭环

调制环节

P-

Uref

回

图5-2含有储能系统的南疆光伏电站储能系统仿真模型

该系统的控制思路是我们上文中提及的电压电流双闭环控制系统对系统进行自动控制，该系统的控制宗旨是保证系统输出稳定保证电网侧波动范围在预期范围之内[16。

1.2对含有储能的南疆光伏电站整体系统输出的仿真分析

对整体系统仿真之前我们需要对光伏电站的一些输入量进行设置，根据经验我们设置太阳的光照功率为800W/m2,直流母线电压值被设置为700V。系统开始仿真的时间被我们调整为Os开始，之后完成相应的仿真。

1.2.1对含有储能的南疆光伏电站发电端的仿真分析

对系统的一些数值设定完成之后，再对系统进行仿真分析。系统开始运行后发电端侧输出的功率、电压、电流变化曲线如下图所示。

240-2×10?

2

4

0

-2

400

400

光伏U

200

200

150

150后

100

50

0

-50

00050.10.15020.250.303504

光伏

图5-3系统发电端端功率、电压、电流，变化曲线

由系统的变化图像可知，系统并网运行后起初的0.3s内光伏电站的输出呈现出振荡运行逐渐稳定的规律，表明系统刚开始运行时并追踪最大功率点时，电压波动的不稳定现象下不稳定的输出状态。由图像可知0.4s左右系统已经开始稳定运行，表明系统此时已经追踪到光伏输出的最大功率点，表明验证了我们之前所采用的扰动观测法追踪光伏发电最大功率点可行性。

系统发电端功率能够平稳变化，其中直流母线端并联的稳压滤波电容起到了关键性的作用[171。直流模线端并联的电容的输出的仿真波形如下图所示。

激活Wi

hdows

图5-4直流母线端并联的电容的输出波形

根据母线上的电容的输出波形可以知道，起初电容电压出现波动，表明此时电容进行充电。大概0.06s后电压保持稳定说明了交直流电路的功率相平衡，母线电压维持700V左右保持不变。

1.2.2含有储能系统的南疆光伏发电系统并网端的仿真分析

经过理论分析我们知道当光伏刚开始并网运行时光伏发电部分尚未达到最大输出功率，上文中我们发现系统刚开始并网运行时，其输出电压基本保持恒定，但是输出电流波动范围较大。因而经分析我们知道，系统起初并网运行时其电流波动较大。为了验证我们设计的系统能够稳定运行，所以我们要对并网侧输