CN104485686A - 适用于配网的风光一体化自平衡控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于配网的风光一体化的自平衡控制方法，其包括步骤：测量各风光一体化模块的交流电压、交流电流、直流电压和光伏电压；分别对各风光一体化模块进行有功控制和无功控制得到u_dg和u_qg；根据得到的u_dg和u_qg进而得到三相逆变控制量u_ag、u_bg、u_cg；根据与各风光一体化模块对应的三相逆变控制量u_ag、u_bg、u_cg对各风光一体化模块中的并网逆变单元进行控制。相应地，本发明还公开了一种适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统。

Description

适用于配网的风光一体化自平衡控制方法及系统

技术领域

本发明涉及一种风光一体化的控制方法及系统，尤其涉及一种风光一体化的自平衡控制方法及系统。

背景技术

合理、迅速地发展可再生能源，是解决我国能源短缺、环境污染问题的根本途径。分布式发电是以资源能源最大化，能源利用效率最优化为目标的新型能源系统，具有良好的环境效益，具有投资少、占地小、建设周期短、节能、环保等特点，其高峰期供电比集中供电更经济、有效，故分布式发电可作为我国集中供电的有益补充。分布式发电可作为备用电源为高峰负荷提供电力，提高供电可靠性；可为边远地区用户、商业区和居民供电；可作为本地电源节省输变电的建设成本和投资、改善能源结构、促进电力能源可持续发展；可根据用户需求，在电力系统实际应用中提供多种服务，包括备用发电、削峰容量、基荷发电或者作为热电联产装置同时满足区域热和电负荷需求，以及无功支持、电压支持、自动发电控制、黑启动和旋转备用等辅助服务。

分布式发电是指：为了满足特定用户的需要，在用户现场或靠近用电现场由用户自行配置或独立发电商投资的较小容量的发电机组。它既可独立于公共网络直接对用户提供电能，也可接入电网，与公共电网共同对用户提供电能。其具有以下特点:规模不大且分布在负荷附近；满足一些特殊用户的需求、支持已有配网的经济运行；未经规划的或非中央调度型的电力生产方式；能源利用效率较高或利用可再生能源发电等。

分布式风电、光伏发电发展迅速，大规模分布式风电、光伏接入对配网造成一定的冲击，为了平抑分布式发电的波动，风光一体化是较好的利用风能、太阳能发电的方式。但是，众多风光一体化装置接入配网后，它们相互之间的控制存在差异、它们之间的状态量存在差异时，会影响风光一体化装置接入配网的效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于配网的风光一体化的自平衡控制方法，该方法能使得配网的各风光一体化模块自动实现状态量的一致性，从而合理利用各风光一体化模块的效益，提高配网运行水平。

本发明的另一目的在于提供一种适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统，该系统可应用上述方法达到上述功能。

为了实现上述目的，本发明提出了一种适用于配网的风光一体化的自平衡控制方法，其包括步骤：

测量配网中的各风光一体化模块的交流电压u_abc、交流电流i_abc，测量各风光一体化模块的直流电压u_dc，测量各风光一体化模块的光伏电压u_pv；；从交流电压u_abc获得交流电压的幅值u_s和相位θ；从交流电流i_abc获得交流电流的有功幅值i_dg、无功幅值i_qg；由i_qg和交流电压的幅值u_s获得无功功率的测量值Q_g；

对各风光一体化模块进行有功控制和无功控制，其中：

有功控制步骤包括：将直流电压给定值U*_dc与∑a_ij(u_pvi-u_pvj)相加得到的和与直流电压测量值u_dc做差，该差值经过外环比例积分控制后输出第一输出值，将所述第一输出值与i_dg做差，其差值经过内环比例积分控制输出第二输出值，将该第二输出值与交流电压幅值u_s相加，得到u_dg；

无功控制步骤包括：将无功功率的给定值Q*_g与∑a_ij(u_si-u_sj)相加得到的和与所述无功功率的测量值Q_g做差，该差值经过外环比例积分控制后输出第三输出值；将所述第三输出值与i_qg做差，其差值经过内环比例积分后输出u_qg；

将上述步骤得到的u_dg和u_qg进行dq/abc坐标变换，得到三相逆变控制量u_ag、u_bg、u_cg；dq/abc坐标变换如下：

根据与各风光一体化模块对应的三相逆变控制量u_ag、u_bg、u_cg对各风光一体化模块中的并网逆变单元进行控制；

其中，u_pvi、u_pvj分别为对应第i个风光一体化模块和第j个风光一体化模块的所述光伏电压u_pv的参量，u_si、u_sj分别为对应第i个风光一体化模块和第j个风光一体化模块的所述交流电压的幅值u_s的参量，a_ij表示第j个风光一体化模块传给第i个风光一体化模块的信息所加的权重。

在本发明所述的技术方案中，上述权重a_ij的取值，可令a_ij＝1/n，其中n表示风光一体化模块的总数量，也就是说，每一个风光一体化模块施加的权重均是相等的。

另外，也可以这样确定a_ij：

以各风光一体化模块的直流电压测量值与直流电压给定值差异之和最小为目标：

$\underset{\min }{\mathrm{\Σ}}{a}_{\mathrm{ij}}^2{(u_{\mathrm{dc}}-u_{\mathrm{dc}}^{*})}^2$

其中约束条件为： $\mathrm{\Σ}(u_{\mathrm{dc}}-u_{\mathrm{dc}}^{*})=0$

根据上述能量差异总和最小为目标，根据约束条件，确定相应的权重系数。

本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制方法，用于控制配网中各风光一体化模块间的状态量的一致，提高配网运行水平。各风光一体化模块接入配网时，其输出相互连接并连接到交流电网，以内环比例积分、外环比例积分以及dq/abc坐标变换为控制手段，控制各风光一体化模块的并网逆变单元基于给定的直流电压和各风光一体化模块之间的光伏电池电压差异，以及给定的无功功率和各风光一体化模块之间的交流电压幅值差异进行输出，最终满足给定，消除差异，从而实现风光一体化模块正常运行的同时，自动实现了各风光一体化模块的光伏电压与接入点电压的平衡，以及各风光一体化模块的状态量的一致。

优选地，本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制方法中，所述内环比例积分控制的比例系数为1＜比例系数＜10，内环比例积分控制的积分系数为0.1＜积分系数＜1。

优选地，本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制方法中，所述外环比例积分控制的比例系数为0.2＜比例系数＜1，外环比例积分控制的积分系数为0.01＜积分系数＜0.1。

相应地，本发明还提供了一种适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统，其包括若干个风光一体化模块，各风光一体化模块均包括：

风力发电机，其将风能转化为电能输出；

整流单元，其直流输入端与风力发电机的输出端连接；

光伏电池，其将光能转化为电能输出；

直流升压单元，其与所述光伏电池的输出端连接，所述直流升压单元的直流输出端与整流单元的直流输出端连接；

并网逆变单元，其直流母线与所述整流单元的直流输出端和直流升压单元的直流输出端连接，并网逆变单元的交流输出端用于连接配网；

直流电压检测装置，其与整流单元的直流输出端连接，以检测直流电压u_dc；

交流电流检测装置，其串接于所述并网逆变单元的交流输出端，以检测其输出的交流电流i_abc；

交流电压检测装置，其与所述并网逆变单元的交流输出端连接，以检测其输出的交流电压u_abc；

光伏电压检测装置，其与所述直流升压单元的输入端连接，以检测光伏电压u_pv；

控制器，其分别与所述直流电压检测装置、交流电流检测装置、交流电压检测装置和光伏电压检测装置连接，所述控制器还与整流单元、风力发电机、直流升压单元和并网逆变单元连接；

所述控制器对并网逆变单元进行有功控制和无功控制，其中在有功控制时：将直流电压给定值U*_dc与∑a_ij(u_pvi-u_pvj)相加得到的和与直流电压测量值u_dc做差，该差值经过外环比例积分控制后输出第一输出值，将所述第一输出值与根据i_abc获得的交流电流的有功幅值i_dg做差，其差值经过内环比例积分控制输出第二输出值，将该第二输出值与根据交流电压u_abc获得的交流电压的幅值u_s相加，得到u_dg；在无功控制时：将无功功率的给定值Q*_g与∑a_ij(u_si-u_sj)相加得到的和与无功功率的测量值Q_g做差，其差值经过外环比例积分控制后输出第三输出值；将所述第三输出值与根据i_abc获得的交流电流的无功幅值i_qg做差，其差值经过内环比例积分后输出u_qg；所述控制器根据u_dg和u_qg得到三相逆变控制量u_ag、u_bg、u_cg；所述控制器根据三相逆变控制量u_ag、u_bg、u_cg对并网逆变单元进行控制；其中，u_pvi、u_pvj分别为对应第i个风光一体化模块和第j个风光一体化模块的所述光伏电压u_pv的参量，u_si、u_sj分别为对应第i个风光一体化模块和第j个风光一体化模块的所述交流电压的幅值u_s的参量，a_ij表示第j个风光一体化模块传给第i个风光一体化模块的信息所加的权重；

所述若干个风光模块各自对应的各控制器相互之间通讯连接。

本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统，工作时连接到交流电网，可在实现风光一体化模块正常运行的同时，自动实现各风光一体化模块的光伏电压与接入点电压的平衡，以及各风光一体化模块的状态量的一致。其控制原理和上述方法是相同的，在此不再赘述。

进一步地，本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统中，所述控制器包括数字信号处理器。

进一步地，本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统中，所述直流电压检测装置包括直流电压传感器。

进一步地，本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统中，所述交流电压检测装置包括交流电压互感器。

进一步地，本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统中，所述交流电流检测装置包括交流电流传感器。

进一步地，本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统中，所述光伏电压检测装置为光伏电压传感器。

优选地，本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统中，所述内环比例积分控制的比例系数为1＜比例系数＜10，内环比例积分控制的积分系数为0.1＜积分系数＜1。

优选地，本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统中，所述外环比例积分控制的比例系数为0.2＜比例系数＜1，外环比例积分控制的积分系数为0.01＜积分系数＜0.1。

本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制方法与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)自动实现了分布式接入配网的各风光一体化模块之间状态量的一致性；

2)提高了配网运行水平；

3)合理利用了风光一体化模块的效益。

本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统同样具有上述效果。

附图说明

图1为本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统在一种实施方式下的结构示意图。

图2为本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统在一种实施方式下的整流单元的拓扑图。

图3为本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统在一种实施方式下的并网逆变单元的拓扑图。

图4为本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统在一种实施方式下的直流升压单元的拓扑图。

图5为本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制方法在一种实施方式下的控制原理图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制方法及系统做进一步的解释和说明。

图1示意了本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统在一种实施方式下的结构。如图1所示，本实施例中的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统工作时连接于交流配网11，其包括：若干个相互之间通讯连接的风光一体化模块，各风光一体化模块均包括：风力发电机7；整流单元2，其直流输入端与风力发电机7的输出端连接；光伏电池12；直流升压单元13，其与光伏电池12的输出端连接，直流升压单元13的直流输出端与整流单元2的直流输出端连接；并网逆变单元3，其直流母线与整流单元2的直流输出端和直流升压单元13的直流输出端连接，其交流输出端与交流配网11的交流母线8连接；直流电压传感器6，其与整流单元2的直流输出端连接，以检测整流单元2输出的直流电压u_dc；交流电流传感器5，其串接于并网逆变单元3的交流输出端，以检测其输出的交流电流i_abc；交流电压互感器4，其与并网逆变单元3的交流输出端连接，以检测其输出的交流电压u_abc；光伏电压传感器14，其与光伏电池12的输出端连接，以检测光伏电压u_pv；包括数字信号处理器的控制器1，控制器1的直流电压输入端与直流电压传感器6的输出端连接，控制器1的交流电流输入端与交流电流传感器5的输出端连接，控制器1的交流电压输入端与交流电压互感器4的输出端连接，控制器1的另一直流电压输入端与光伏电压传感器14的输出端连接，此外，控制器1的整流控制端与整流单元2相应的控制端连接，控制器1的并网逆变控制端与并网逆变单元3相应的控制端连接，控制器1的直流升压控制端与直流升压单元13相应的控制端连接，控制器1的码盘信号输入端与风力发电机7的码盘信号输出端连接。

图2显示了本实施例的整流单元2的拓扑结构。如图2所示，本实施例的整流单元2包括六个三极管21，连接方式如图所示，其输入为直流输入AI，其输出为直流母线正极+和直流母线负极-。

图3显示了本实施例的并网逆变单元3的拓扑结构。如图3所示，本实施例的并网逆变单元3包括六个三极管31，连接方式如图所示，其输入为直流母线正极+和直流母线负极-，其输出为交流输出AO。

图4显示了本实施例的直流升压单元13的拓扑结构。如图2所示，本实施例的直流升压单元13包括三极管131、二极管132、电抗器133以及电容134，连接方式如图所示，其输入为直流输入VI，其输出为直流输出VO。

图5给出了本发明所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制方法在一种实施方式下的控制原理，该控制原理即本实施例的控制器1所采用的控制原理。

结合参考图1-5，本实施例工作时，首先，控制器1进行初始化，所有功率、电压与电流参数采用标幺值，设定以下参数，包括设定直流电压给定值U*_dc、无功功率的给定值Q*_g、并网逆变单元3的滤波电感值L_g、内环比例积分PI控制的比例系数(1～10)，内环比例积分PI控制的积分系数(0.1～1)；外环比例积分PI控制的比例系数(0.2～1)，外环比例积分PI控制的积分系数(0.01～0.1)；状态差值权重系数a_ij(0～1)。之后，控制器1通过交流电压互感器4、交流电流传感器5、直流电压传感器6以及光伏电压传感器14测量获得配网中的各风光一体化模块的交流电压u_abc、交流电流i_abc、直流电压u_dc和光伏电压u_pv；从交流电压u_abc获得交流电压的幅值u_s、交流电的相位θ；从交流电流i_abc获得交流电流的有功幅值i_dg、无功幅值i_qg；由i_qg和交流电压的幅值u_s获得无功功率的测量值Q_g。控制器1对各风光一体化模块进行输出控制，包括控制各风光一体化模块通过并网逆变单元3向配网馈入电能，进行风光互补最大功率跟踪控制，使得注入到配网的电能平稳；还包括对各风光一体化模块进行自平衡控制，消除邻近风光一体化模块之间状态量的差异。上述控制包括对并网逆变单元3进行有功控制和无功控制，其中在有功控制时：将直流电压给定值U*_dc与∑a_ij(u_pvi-u_pvj)相加得到的和与直流电压测量值u_dc做差，该差值经过外环比例积分控制后输出第一输出值，将该第一输出值与根据i_abc获得的交流电流的有功幅值i_dg做差，其差值经过内环比例积分控制输出第二输出值，将该第二输出值与根据交流电压u_abc获得的交流电压的幅值u_s相加，得到u_dg；在无功控制时：将无功功率的给定值Q*_g与∑a_ij(u_si-u_sj)相加得到的和与无功功率的测量值Q_g做差，其差值经过外环比例积分控制后输出第三输出值；将所述第三输出值与根据i_abc获得的交流电流的无功幅值i_qg做差，其差值经过内环比例积分后输出u_qg；控制器1对u_dg和u_qg进行dq/abc坐标变换得到三相逆变控制量u_ag、u_bg、u_cg；控制器1根据三相逆变控制量u_ag、u_bg、u_cg对并网逆变单元3进行控制；其中，u_pvi、u_pvj分别为对应第i个风光一体化模块和第j个风光一体化模块的光伏电压u_pv的参量，若各风光一体化模块的光伏电压存在偏差，则u_pvi≠u_pvj；u_si、u_sj分别为对应第i个风光一体化模块和第j个风光一体化模块的交流电压的幅值u_s的参量，若各风光一体化模块的接入点电压存在偏差，则u_si≠u_sj；a_ij表示第j个风光一体化模块传给第i个风光一体化模块的信息所加的权重，当第j个风光一体化模块没有向第i个风光一体化模块传输信息时，a_ij＝0。

上述dq/abc坐标变换如下：

在本实施例中，a_ij采用下述方法确定：以各风光一体化模块的直流电压测量值与直流电压给定值能量差异之和最小为目标：

$\underset{\min }{\mathrm{\Σ}}{a}_{\mathrm{ij}}^2{(u_{\mathrm{dc}}-u_{\mathrm{dc}}^{*})}^2$

其中约束条件为： $\mathrm{\Σ}(u_{\mathrm{dc}}-u_{\mathrm{dc}}^{*})=0,$

根据上述能量差异总和最小为目标，根据约束条件，确定相应的权重系数。

要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种适用于配网的风光一体化的自平衡控制方法，其特征在于，包括步骤：

测量各风光一体化模块的交流电压u_abc、交流电流i_abc，测量各风光一体化模块的直流电压u_dc，测量各风光一体化模块的光伏电压u_pv；；从交流电压u_abc获得交流电压的幅值u_s和相位θ；从交流电流i_abc获得交流电流的有功幅值i_dg、无功幅值i_qg；由i_qg和交流电压的幅值u_s获得无功功率的测量值Q_g；

对各风光一体化模块进行有功控制和无功控制，其中：

有功控制步骤包括：将直流电压给定值U^* _dc与Σa_ij(u_pvi-u_pvj)相加得到的和与直流电压测量值u_dc做差，该差值经过外环比例积分控制后输出第一输出值，将所述第一输出值与i_dg做差，其差值经过内环比例积分控制输出第二输出值，将该第二输出值与交流电压幅值u_s相加，得到u_dg；

无功控制步骤包括：将无功功率的给定值Q^* _g与Σa_ij(u_si-u_sj)相加得到的和与所述无功功率的测量值Q_g做差，该差值经过外环比例积分控制后输出第三输出值；将所述第三输出值与i_qg做差，其差值经过内环比例积分后输出u_qg；

将上述步骤得到的u_dg和u_qg进行dq/abc坐标变换，得到三相逆变控制量u_ag、u_bg、u_cg；dq/abc坐标变换如下：

根据与各风光一体化模块对应的三相逆变控制量u_ag、u_bg、u_cg对各风光一体化模块中的并网逆变单元进行控制；

其中，u_pvi、u_pvj分别为对应第i个风光一体化模块和第j个风光一体化模块的所述光伏电压u_pv的参量，u_si、u_sj分别为对应第i个风光一体化模块和第j个风光一体化模块的所述交流电压的幅值u_s的参量，a_ij表示第j个风光一体化模块传给第i个风光一体化模块的信息所加的权重。

2.如权利要求1所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制方法，其特征在于，a_ij的确定方法为：以各风光一体化模块的直流电压测量值u_dc与直流电压给定值U^* _dc的能量差异之和最小为目标：

$\underset{\min }{\mathrm{\Σ}}{a}_{\mathrm{ij}}^2{(u_{\mathrm{dc}}-u_{\mathrm{dc}}^{*})}^2$

约束条件为： $\mathrm{\Σ}(u_{\mathrm{dc}}-u_{\mathrm{dc}}^{*})=0,$

以上述能量差异总和最小为目标，根据约束条件，确定相应的权重系数a_ij。

3.如权利要求1所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制方法，其特征在于，所述内环比例积分控制的比例系数为1＜比例系数＜10，内环比例积分控制的积分系数为0.1＜积分系数＜1。

4.如权利要求1所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制方法，其特征在于，所述外环比例积分控制的比例系数为0.2＜比例系数＜1，外环比例积分控制的积分系数为0.01＜积分系数＜0.1。

5.一种适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统，其特征在于，包括若干个风光一体化模块，各风光一体化模块均包括：

风力发电机，其将风能转化为电能输出；

整流单元，其直流输入端与风力发电机的输出端连接；

光伏电池，其将光能转化为电能输出；

直流升压单元，其与所述光伏电池的输出端连接，所述直流升压单元的直流输出端与整流单元的直流输出端连接；

并网逆变单元，其直流母线与所述整流单元的直流输出端和直流升压单元的直流输出端连接，并网逆变单元的交流输出端用于连接配网；

直流电压检测装置，其与整流单元的直流输出端连接，以检测直流电压u_dc；

交流电流检测装置，其串接于所述并网逆变单元的交流输出端，以检测其输出的交流电流i_abc；

交流电压检测装置，其与所述并网逆变单元的交流输出端连接，以检测其输出的交流电压u_abc；

光伏电压检测装置，其与所述直流升压单元的输入端连接，以检测光伏电压u_pv；

控制器，其分别与所述直流电压检测装置、交流电流检测装置、交流电压检测装置和光伏电压检测装置连接，所述控制器还与整流单元、风力发电机、直流升压单元和并网逆变单元连接；

所述控制器对并网逆变单元进行有功控制和无功控制，其中在有功控制时：将直流电压给定值U^* _dc与Σa_ij(u_pvi-u_pvj)相加得到的和与直流电压测量值u_dc做差，该差值经过外环比例积分控制后输出第一输出值，将所述第一输出值与根据i_abc获得的交流电流的有功幅值i_dg做差，其差值经过内环比例积分控制输出第二输出值，将该第二输出值与根据交流电压u_abc获得的交流电压的幅值u_s相加，得到u_dg；在无功控制时：将无功功率的给定值Q^* _g与Σa_ij(u_si-u_sj)相加得到的和与无功功率的测量值Q_g做差，其差值经过外环比例积分控制后输出第三输出值；将所述第三输出值与根据i_abc获得的交流电流的无功幅值i_qg做差，其差值经过内环比例积分后输出u_qg；所述控制器根据u_dg和u_qg得到三相逆变控制量u_ag、u_bg、u_cg；所述控制器根据三相逆变控制量u_ag、u_bg、u_cg对并网逆变单元进行控制；其中，u_pvi、u_pvj分别为对应第i个风光一体化模块和第j个风光一体化模块的所述光伏电压u_pv的参量，u_si、u_sj分别为对应第i个风光一体化模块和第j个风光一体化模块的所述交流电压的幅值u_s的参量，a_ij表示第j个风光一体化模块传给第i个风光一体化模块的信息所加的权重；

所述若干个风光一体化模块各自对应的各控制器相互之间通讯连接。

6.如权利要求5所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统，其特征在于，所述控制器包括数字信号处理器。

7.如权利要求5所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统，其特征在于，所述直流电压检测装置包括直流电压传感器。

8.如权利要求5所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统，其特征在于，所述交流电压检测装置包括交流电压互感器。

9.如权利要求5所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统，其特征在于，所述交流电流检测装置包括交流电流传感器。

10.如权利要求5所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统，其特征在于，所述光伏电压检测装置为光伏电压传感器。

11.如权利要求5所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统，其特征在于，所述内环比例积分控制的比例系数为1＜比例系数＜10，内环比例积分控制的积分系数为0.1＜积分系数＜1。

12.如权利要求5所述的适用于配网的风光一体化的自平衡控制系统，其特征在于，所述外环比例积分控制的比例系数为0.2＜比例系数＜1，外环比例积分控制的积分系数为0.01＜积分系数＜0.1。