干貨分享|辦公用光伏直流網(wǎng)及其控制策略
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發(fā)布日期:2017-05-16
核心提示:
PV模塊作為主模塊為系統(tǒng)提供電能,通過DC/DC電路實現(xiàn)在穩(wěn)壓與MPPT模式之間的自動轉(zhuǎn)換,當(dāng)PV模塊所提供的功率大于負(fù)荷功率時,PV模塊供電穩(wěn)定直流母線電壓UdcN,同時經(jīng)Boost-BUCK電路向蓄電池充電
PV模塊控制策略
PV模塊作為主模塊為系統(tǒng)提供電能,通過DC/DC電路實現(xiàn)在穩(wěn)壓與MPPT模式之間的自動轉(zhuǎn)換,當(dāng)PV模塊所提供的功率大于負(fù)荷功率時,PV模塊供電穩(wěn)定直流母線電壓UdcN,同時經(jīng)Boost-BUCK電路向蓄電池充電;當(dāng)PV模塊不足以提供足夠大的功率時,PV將通過對輸出功率P和電壓V的判定搜索最大功率點,使其工作在MPPT模式下,系統(tǒng)電能的缺額將由其它部分補給。
蓄電池模塊控制策略
為了保證系統(tǒng)能量平衡,蓄電池控制電路應(yīng)該能自動判斷其應(yīng)該工作在哪種工作狀態(tài)(充電和放電),同時又對蓄電池構(gòu)成保護(hù),防止其過充和過放為此,我們對蓄電池采用了雙向DC/DCBoost-BUCK電路進(jìn)行控制當(dāng)電池滿充時關(guān)閉BUCK充電電路,當(dāng)電池達(dá)到放電最低電壓時,關(guān)閉Boost供電電路當(dāng)電池處于這兩者之間的狀態(tài)時,則通過實時監(jiān)測母線電壓來確定控制電路的工作狀態(tài)當(dāng)直流母線電壓滿足控制要求時,BUCK電路進(jìn)入工作狀態(tài),充電電流電流參考值Ib-Lref為充電電路提供參考;當(dāng)直流母線電壓低于控制要求時,Boost電路進(jìn)入工作狀態(tài),放電電流參考值Ib-Href為放電電路提供參考。
交直流變換器控制策略
為了增強直流系統(tǒng)的供電可靠性,本系統(tǒng)中還設(shè)有聯(lián)接直流母線和交流電網(wǎng)的AC/DC變換器當(dāng)直流系統(tǒng)電能不足時,由交流電網(wǎng)逆變向系統(tǒng)供電,維持直流母線電壓穩(wěn)定。
逆變器控制策略
為了兼顧對交流系統(tǒng)的供電,該系統(tǒng)設(shè)置了直流-交流逆變環(huán)節(jié)可以在能量充足的情況下不依賴交流大電網(wǎng),獨立提供電能對交流負(fù)荷供電。
流母線電控制策略
綜上所述,光伏直流系統(tǒng)中包含PV模塊蓄電池模塊AC/DC模塊和逆變模塊,其中PV模塊蓄電池模塊和AC/DC模塊根據(jù)能量平衡原理,在負(fù)荷功率不同的情況下協(xié)調(diào)工作維持直流母線電壓穩(wěn)定其在不同情況下的工作狀態(tài)如下:
?。?)當(dāng)光照充足時,PV模塊作為主供電模塊向系統(tǒng)提供電壓支持,維持母線電壓穩(wěn)定,電能由母線流向系統(tǒng)負(fù)荷及蓄電池,AC/DC模塊處于關(guān)斷狀態(tài);(2)PV模塊供能不足時,蓄電池首先檢測到母線電壓下降,如果其不處于欠壓狀態(tài),則Boost電路啟動工作,由PV和蓄電池共同維持母線電壓穩(wěn)定,此時PV工作在MPPT狀態(tài),AC/DC模塊關(guān)斷。(3)當(dāng)PV模塊和蓄電池不能為系統(tǒng)提供足夠的電能時,AC/DC檢測到母線電壓下降啟動,此時由這三模塊協(xié)調(diào)工作共同維持母線電壓穩(wěn)定。