【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉新能源发电变换控制，具体是一种光伏-超级电容发电并网功率分配运行控制方法。
技术介绍
1、光伏发电是一种清洁型可再生能源，通过开发利用太阳能是有效解决对传统化石能量依赖的有效途径，得到了广泛应用，如屋顶光伏、光伏下乡、光伏电站等。由于光伏发电系统受到辐照强度和温度的影响，其输出功率觉有一定随机波动特性。为了充分利用光伏发电其接口变换器通常采用最大功率点跟踪控制，造成输出电压的波动特性。考虑到光伏发电的并网结构，可将发电功率直接并入电网，电网消纳波光伏发电功率波动。
2、在户用光伏发电系统中单相全桥逆变器自身特性造成系统功率的二倍频波动，也会造成直流母线电压的二倍频波动。采用光伏-超级电容发电系统结构，利用超级电容的功率特性平抑二倍频功率波动引起的母线电压波动。因此，利用超级电容的功率特性对母线电压波动进行分频控制，实现母线电压波动的平抑。
3、由于超级电容为功率型储能介质，其端电压会随着能量的变化而变化。因此，虽然较大容量的超级电容可以减少端电压的大范围波动，但会带来较高的成本。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决现有技术的不足，提供了一种光伏-超级电容发电并网功率分配运行控制方法，通过对母线电压波动进行分频控制，实现电压波动的平抑。通过设计超级电容端电压控制环，克服超级电容瞬态输出后的端电压越限的问题。因此，本专利技术的技术方案为：
2、一种光伏-超级电容发电并网功率分配运行控制方法，所述系统包括：光伏发电模块、超级电容模块、单相
3、所述方法包括利用对母线电压波动进行陷波滤波分频控制，以实现电压波动的平抑，及通过设计超级电容端电压控制环，限制超级电容瞬态输出后的端电压波动范围。
4、所述的母线电压波动分频控制包括1)通过陷波滤波器提取低频部分作为单相全桥模块的电流基准；2)滤波高频部分与超级电容端电压调节部分构成超级电容电流基准；3)经过调节器与母线电压直接调节模块产生超级电容变换器控制占空比。
5、直流母线电压波动经过陷波滤波器将单相全桥引起的电压进行二倍频波动分离，而后得到单相逆变器的基准电流值ilf，并与电网电压的角频率相乘作为单相全桥变换器的电流基准值ivref，具体为：
6、
7、ivref＝ilfsinωt (2)
8、式中，a0为陷波滤波器的增益系数；ωn为所需滤除信号的角频率；m为滤波器品质因素；ω为电网电压的角频率；t为时间，ie为单相全桥和超级电容需要响应的总电流基准值。
9、将总功率值减除陷波滤波器的输出值得到二倍频波动功率值，作为超级电容的电流基准值ihf，具体为：
10、ihf＝ie-ilf (3)
11、在超级电容电流基准值ihf中并入端电压调节控制环路对基准值进行优化后得到超级电容的电流基准值iscref，计算公式为为：
12、
13、式中，kpc和kic为超级电容端电压控制器的比例和积分系数；uscref和usc分别为超级电容端电压的基准值和测量值。
14、为平抑直流母线电压的高频波动，直接对超级电容变换器的占空比进行调节，所述占空比的计算方法具体为：
15、
16、式中，kpi和kii为超级电容电流内环的比例和积分系数；isc为超级电容电流测量值；kpd为母线电压波动直接占空比控制器比例系数。
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1.一种光伏-超级电容发电并网功率分配运行控制方法，所述系统包括：光伏发电模块、超级电容模块、单相全桥模块、电网、家用负载、直流母线及交流母线；所述光伏发电模块和超级电容模块输出端接入直流母线，单相全桥模块连接直流母线和交流母线，电网和家用负载接入交流模型；光伏发电模块由光伏电池和升压变换器构成；超级电容模块由超级电容组和双向变换器组成；
2.如权利要求1所述的光伏-超级电容发电并网功率分配运行控制方法，其特征在于，所述的母线电压波动分频控制包括1)通过陷波滤波器提取低频部分作为单相全桥模块的电流基准；2)滤波高频部分与超级电容端电压调节部分构成超级电容电流基准；3)经过调节器与母线电压直接调节模块产生超级电容变换器控制占空比。
3.如权利要求2所述的光伏-超级电容发电并网功率分配运行控制方法，其特征在于，直流母线电压波动经过陷波滤波器将单相全桥引起的电压进行二倍频波动分离，而后得到单相逆变器的基准电流值ilf，并与电网电压的角频率相乘作为单相全桥变换器的电流基准值ivref，具体为：
4.如权利要求2所述的光伏-超级电容发电并网功率分配运行控
5.如权利要求4所述的光伏-超级电容发电并网功率分配运行控制方法，其特征在于，在超级电容电流基准值ihf中并入端电压调节控制环路对基准值进行优化后得到超级电容的电流基准值iscref，计算公式为为：
6.如权利要求2所述的光伏-超级电容发电并网功率分配运行控制方法，其特征在于，为平抑直流母线电压的高频波动，直接对超级电容变换器的占空比进行调节，所述占空比的计算方法具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种光伏-超级电容发电并网功率分配运行控制方法，所述系统包括：光伏发电模块、超级电容模块、单相全桥模块、电网、家用负载、直流母线及交流母线；所述光伏发电模块和超级电容模块输出端接入直流母线，单相全桥模块连接直流母线和交流母线，电网和家用负载接入交流模型；光伏发电模块由光伏电池和升压变换器构成；超级电容模块由超级电容组和双向变换器组成；
2.如权利要求1所述的光伏-超级电容发电并网功率分配运行控制方法，其特征在于，所述的母线电压波动分频控制包括1)通过陷波滤波器提取低频部分作为单相全桥模块的电流基准；2)滤波高频部分与超级电容端电压调节部分构成超级电容电流基准；3)经过调节器与母线电压直接调节模块产生超级电容变换器控制占空比。
3.如权利要求2所述的光伏-超级电容发电并网功率分配运行控制方法，其特征在于，直流母线电压波...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪岩，徐国圣，张韬，葛以康，黄湧，朱统亮，钟卿，汪润森，张帅，刘申淇，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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