家庭并離網(wǎng)一體光儲系統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著全球能源和環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻，基于可再生能源的分布式發(fā)電已成為各國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃的重要議題。光伏發(fā)電作為解決傳統(tǒng)能源枯竭和環(huán)境污染的重要途徑，正成為世界新能源發(fā)展的焦點(diǎn)。本文以家庭并離網(wǎng)一體光儲系統(tǒng)為研究基礎(chǔ)，針對系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用時的工作模式提出一種針對性的能量管理策略，旨在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和能量最優(yōu)化利用。
　　家庭光儲系統(tǒng)的基本電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要包括：光伏組件發(fā)電單元，鋰電池儲能單元，單相公共電網(wǎng)，功率變換器及本地負(fù)載等。

2、其中功率變換器包括光伏側(cè)Boost變換器，電池側(cè)Buck-Boost變換器和負(fù)載側(cè)公共全橋變換器。三組變換器共同跨接在公共直流母線上，各變換器在能量管理策略的協(xié)調(diào)下獨(dú)立工作，共同控制直流母線電壓穩(wěn)定。系統(tǒng)可以運(yùn)行在四種工作模式：1、獨(dú)立運(yùn)行，光伏發(fā)電；2、并網(wǎng)逆變；3、獨(dú)立運(yùn)行，電池供電；4、并網(wǎng)整流。簡要介紹了各變換器的工作原理，在此基礎(chǔ)上分析了各變換器在不同工作模式下的控制方法。
　　在明確系統(tǒng)供電電源選擇優(yōu)先級后，提出針對系

3、統(tǒng)的能量管理策略。該能量管理策略的核心原則是：光伏組件輸出功率優(yōu)先滿足用戶自身電力需求；在光伏發(fā)電量盈余或者不足的情況下，由鋰電池來實(shí)現(xiàn)功率平衡；當(dāng)光伏組件和鋰電池都達(dá)到限制條件時，再由公共電網(wǎng)保證供電。對光伏組件輸出功率閾值、鋰電池荷電狀態(tài)、鋰電池充放電功率閾值及直流母線變化閾值做了詳細(xì)分析，研究了該策略下系統(tǒng)的工作模式轉(zhuǎn)換條件和并離網(wǎng)狀態(tài)切換控制等。系統(tǒng)可根據(jù)光伏組件輸出功率、鋰電池荷電狀態(tài)、直流母線電壓變化情況和負(fù)荷情況合理轉(zhuǎn)變系