【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分布式光储，具体涉及一种用于分布式光储配置的软开关多端口变换器控制方法。
技术介绍
1、在分布式光储配置中，光伏(pv)模块作为主要的发电单元，其性能直接影响到整个系统的发电效率和稳定性。然而，由于光照不均匀、最大功率点追踪(mppt)算法的误差以及pv模块电压的下降等问题，pv发电量往往会受到显著影响。这些问题不仅降低了直流变换器的效率，还对功率密度和稳定可靠性提出了更高的挑战。
2、为了解决这些问题，现有研究采取了多种方案。一种主流方案是将光伏系统与储能系统集成到独立的dc-dc等级的直流链路中，但这种方法存在明显的缺陷。它增加了变换器的数量，导致系统复杂性提高，同时降低了功率密度。另一种方案则是将光伏阵列或储能电池直接耦合到主直流链路，虽然这种方法在一定程度上解决了功率密度低的问题，但光伏终端的频率振荡及电池电压要求却成为新的权衡难题。
3、此外，采用分布式储能和串联级联式光伏架构，以及集中储能和并联级联光伏架构，虽然可以在一定程度上应对光照不均匀的问题，并提高pv在不均匀光照条件下的性能，但这些架构同样需要多个隔离性高增益的变换器来允许灵活可变的pv低电压。这不仅增加了系统的复杂性和成本，还限制了系统的灵活性和可扩展性。目前，市场上缺乏一种能够同时满足优化不均匀光照下的mppt性能、适应pv宽电压变化、高效差分功率处理以及最大限度地降低单个封装器件的成本和复杂性的技术。这些性能要求之间往往存在相互制约的关系，使得解决这些问题的难度进一步加大。
4、因此，怎样才能在分布式光
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于分布式光储配置的软开关多端口变换器控制方法，能够同时满足优化mppt性能、适应pv宽电压变化、高效差分功率处理以及降低单个封装器件的成本和复杂性的技术要求，为分布式光储系统的高效、可靠运行提供了有力支持。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：
3、一种用于分布式光储配置的软开关多端口变换器控制方法，包括以下步骤：
4、s1、构建四端口变换器fpc；四端口变换器fpc具有三个输入端口和一个公共直流链路端口；三个输入端口分别与各自的电源串联连接，并最终汇集到公共直流链路端口；
5、其中，三个输入端口分别代表两个光伏模块和一个储能单元；三个输入端口分别通过各自的电感和电容与公共直流链路相连；各输入端口的电路上的电感与电容构成电路的滤波部分，用于平滑电流和电压的波动；各输入端口的电路上还设置有软开关，用于通过pwm控制信号进行驱动，以实现相应电路的变换和能量传输；
6、公共直流链路端口部分设有一个软开关，用于控制直流链路的通断，还设有一个与公共直流链路相连的电容，用于进一步平滑直流链路的电压；
7、s2、设置四端口变换器fpc的元件参数；所述元件参数包括电感参数和电容参数；
8、s3、设置四端口变换器fpc的控制方案，用于根据系统状态和上层逻辑，生成并优化四端口变换器fpc的各软开关控制信号；
9、s4、按照设置的控制方案对四端口变换器fpc进行控制。
10、本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
11、1.优化光伏最大功率点追踪(mppt)性能。通过构建具有三个输入端口的四端口变换器fpc，本方法能够分别接入两个光伏模块和一个储能单元，实现独立且灵活的mppt控制。各输入端口配备的电感和电容滤波部分，以及软开关的pwm控制信号，能够平滑电流和电压波动，从而提高mppt的准确性和稳定性，特别是在不均匀光照条件下。
12、2.满足低电压增益的要求。本方法通过合理的电路设计和元件参数设置，使得四端口变换器fpc能够在低电压增益的条件下高效运行。这有助于降低系统对高增益变换器的依赖，减少变换器的数量和复杂性，从而提高功率密度和降低成本。
13、3.适应pv宽电压变化。由于各输入端口与公共直流链路之间通过电感和电容相连，并配备软开关进行pwm控制，因此本方法能够适应光伏模块在不同光照和温度条件下产生的宽电压变化。这使得系统能够在更广泛的电压范围内稳定运行，提高系统的适应性和可靠性。
14、4.高效差分功率处理。四端口变换器fpc的设计允许同时处理来自不同输入端口的差分功率，实现能量的高效传输和分配。通过优化控制方案，可以确保各输入端口之间的功率平衡，避免功率浪费和能量损失。
15、5.降低单个封装器件的成本和复杂性。本方法通过集成多个功能于一个四端口变换器中，减少了所需变换器的数量，从而降低了单个封装器件的成本。同时，由于采用了软开关技术，减少了开关过程中的能量损失和电磁干扰，进一步简化了系统结构，降低了复杂性。
16、6.对本方法所提出fpc模型进行损耗分析和效率计算，并与其他两种模型进行对比。对比模型包括传统的双变换器模型(一个光伏模块与一个储能单元串联)和传统的三变换器模型(两个光伏模块与一个储能单元串联)。本专利技术所提fpc模型具有稳定的高效率，在满载时可以达到约95.37％的峰值，在空载时保持近94.07％。相比传统模型，所提模型在开关机理和效率上具有明显优势。
17、综上所述，这种用于分布式光储配置的软开关多端口变换器控制方法，能够同时满足优化mppt性能、适应pv宽电压变化、高效差分功率处理以及降低单个封装器件的成本和复杂性的技术要求，为分布式光储系统的高效、可靠运行提供了有力支持。
18、优选的，三个输入端口分别为依次下行的第一光伏端口pv1，第二光伏端口pv2和电池端口bat。
19、这样的设置，1.优化能源管理。通过将第一光伏端口pv1、第二光伏端口pv2和电池端口bat依次下行配置，该
技术实现思路
实现了对多种能源输入(光伏和储能)的有效管理和整合。这种配置使得系统能够灵活地根据光照条件和储能状态，调整各端口的功率输出，从而优化能源利用效率和系统稳定性。
20、2.增强mppt性能。对于第一光伏端口pv1和第二光伏端口pv2，由于它们分别接入不同的光伏模块，因此可以独立进行最大功率点追踪(mppt)。这种配置有助于在光照不均匀的情况下，最大化每个光伏模块的发电效率，从而提高整个系统的发电能力。
21、3.提高系统灵活性。电池端口bat的引入，为系统提供了额外的储能和调节能力。在光照不足或电网需求变化时，电池可以释放或吸收能量，以维持系统的稳定运行。同时，电池还可以作为备用电源，在紧急情况下为系统提供电力支持。
22、优选的，s2中，设置电感参数时，满足如下要求：
23、
24、式中，下标pv1表示第一光伏，下标pv2表示第二光伏；下标bat表示电池；下标dc表示直流；δi表示电流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于分布式光储配置的软开关多端口变换器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的用于分布式光储配置的软开关多端口变换器控制方法，其特征在于：三个输入端口分别为依次下行的第一光伏端口pv1，第二光伏端口pv2和电池端口bat。
3.如权利要求2所述的用于分布式光储配置的软开关多端口变换器控制方法，其特征在于：S2中，设置电感参数时，满足如下要求：
4.如权利要求3所述的用于分布式光储配置的软开关多端口变换器控制方法，其特征在于：S2中，设置电容参数时，满足如下要求：
5.如权利要求4所述的用于分布式光储配置的软开关多端口变换器控制方法，其特征在于：S3中，所述控制方案包括参考信号的生成层、实现和执行层、相位调制开关层；
6.如权利要求5所述的用于分布式光储配置的软开关多端口变换器控制方法，其特征在于：所述上层控制逻辑包括：当状态信号Flagcurt＝0，电池正常运行时，电池参考电流IbatRef遵循IrefPI的参考电流值；
7.如权利要求6所述的用于分布式光储配置的软开关多端口变换器
...【技术特征摘要】
1.一种用于分布式光储配置的软开关多端口变换器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的用于分布式光储配置的软开关多端口变换器控制方法，其特征在于：三个输入端口分别为依次下行的第一光伏端口pv1，第二光伏端口pv2和电池端口bat。
3.如权利要求2所述的用于分布式光储配置的软开关多端口变换器控制方法，其特征在于：s2中，设置电感参数时，满足如下要求：
4.如权利要求3所述的用于分布式光储配置的软开关多端口变换器控制方法，其特征在于：s2中，设置电容参数时，满足如下要求：
5.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶樊，肖强，汤钰，张施令，谢露，罗永捷，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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