CN109687488A - 平抑光伏输出波动的方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

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CN109687488A CN201710980018.6A CN201710980018A CN109687488A CN 109687488 A CN109687488 A CN 109687488A CN 201710980018 A CN201710980018 A CN 201710980018A CN 109687488 A CN109687488 A CN 109687488A
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丁晓兵
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徐光福
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朱皓斌
姜淼
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Abstract

本发明涉及一种平抑光伏输出波动的方法、装置、计算机设备及存储介质。一种平抑光伏输出功率波动的方法，包括以下步骤：获取光伏发电系统的最大功率点，根据光伏发电系统的最大功率点计算光伏发电系统的参考功率，分别获取预设的蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型，根据蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型分别构建蓄电池的控制电路模型和超级电容的控制电路模型，根据蓄电池的控制电路模型和超级电容的控制电路模型构建光伏发电系统和蓄电池、超级电容的混合系统拓扑结构模型，根据参考功率和混合系统拓扑结构模型平抑光伏发电系统输出功率波动。本发明方案，使用超级电容和蓄电池作为储能元件达到平抑光伏输出波动的目的。

Description

平抑光伏输出波动的方法、装置、计算机设备及存储介质
技术领域
本发明涉及分布式发电与储能控制领域，特别是涉及一种平抑光伏输出波动的方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
随着传统能源的长期消耗，能源枯竭、环境问题等逐渐凸显，在绿色能源技术的发展下，越来越多的清洁能源如光能、风能、地热能等得到了利用，与之对应的发电技术也得到了广泛的发展。目前新能源发电的研究成为了当前电力系统的研究热点，随着技术的提升，越来越多的分布式电源接入了电力网络。
常用的分布式电源有光伏发电系统，一般光伏发电系统包括DC-DC(DirectCurrent-Direct Current，直流-直流)模块、电流转换模块和逆变模块。据有关调查，截止2018年，全球光伏的装机容量将超过376GW(gigawatt，十亿瓦特)。光伏发电与传统负荷不同，他们的出力具有一定的随机性，如果接入传统电网，会对网络运行状态产生严重的影响。
发明内容
基于此，有必要针对光伏发电系统的出力具有一定的随机性，如果接入传统电网，会对网络运行状态产生严重的影响的问题，提供一种平抑光伏输出波动的方法、装置、计算机设备及存储介质。
一种平抑光伏输出功率波动的方法，包括以下步骤：
获取光伏发电系统的最大功率点；
根据光伏发电系统的最大功率点计算光伏发电系统的参考功率；
分别获取预设的蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型；
根据蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型分别构建蓄电池的控制电路模型和超级电容的控制电路模型；
根据蓄电池的控制电路模型和超级电容的控制电路模型构建光伏发电系统和蓄电池、超级电容的混合系统拓扑结构模型；
根据参考功率和混合系统拓扑结构模型平抑光伏发电系统输出功率波动。
在其中一个实施例中，获取光伏发电系统的最大功率点的步骤包括：
扰动光伏发电系统的输出电压；
监测光伏发电系统输出功率的变化；
根据光伏发电系统输出功率的变化的趋势连续改变扰动输出电压方向，使光伏发电系统工作于最大功率点。
在其中一个实施例中，分别获取预设的蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型的步骤包括：
采用等效电阻与可控电压源串联等效蓄电池，获得蓄电池的等效模型；
采用电容与等效并联阻抗并联，再与等效串联阻抗串联等效超级电容，获得超级电容的等效模型。
在其中一个实施例中，根据蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型分别构建蓄电池的控制电路模型和超级电容的控制电路模型的步骤包括：
将蓄电池的等效模型、光伏发电系统中的DC-DC模块以及光伏发电系统中的电流转换模块串联，构建蓄电池的控制电路模型；
将超级电容的等效模型、光伏发电系统中的DC-DC模块以及光伏发电系统中的电流转换模块串联，构建超级电容的控制电路模型。
在其中一个实施例中，根据蓄电池的控制电路模型和超级电容的控制电路模型构建光伏发电系统和蓄电池、超级电容的混合系统拓扑结构模型的步骤包括：
将蓄电池的控制电路模型、超级电容的控制电路模型和光伏发电系统的模型分别与光伏发电系统中的逆变模块串联，构建混合系统拓扑结构模型。
在其中一个实施例中，根据参考功率和混合系统拓扑结构模型平抑光伏发电系统输出功率波动的步骤包括：
当注入功率大于参考功率时，控制混合系统拓扑结构模型中的DC-DC模块工作于Buck模式，以使蓄电池和超级电容吸收多余功率；
当注入功率小于参考功率时，控制混合系统拓扑结构模型中的DC-DC模块工作于Boost模式，以使蓄电池和超级电容释放功率，平均分配功率至混合系统拓扑结构模型中各个储能模块。
在其中一个实施例中，根据参考功率和混合系统拓扑结构模型平抑光伏发电系统输出功率波动的步骤之后包括：
采用逆变器控制策略控制光伏发电系统中的逆变模块直流侧电压稳定；
采用所述逆变器控制策略控制光伏发电系统中的逆变模块直流侧电压稳定的步骤包括：
根据光伏发电系统中的逆变模块的模型建立第一数学模型；
通过park变换计算第一数学模型中的变量的d轴和q轴分量；
根据d轴和q轴分量计算d轴和q轴下的第二数学模型；
根据第二数学模型生成直流电压控制策略指令；
根据直流电压控制策略指令控制光伏发电系统中的逆变模块直流侧电压稳定。
一种平抑光伏输出波动的装置，包括：
第一获取模块，用于获取光伏发电系统的最大功率点；
第一处理模块，用于根据光伏发电系统的最大功率点计算光伏发电系统的参考功率；
第二获取模块，用于分别获取预设的蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型；
第一构建模块，用于根据蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型分别构建蓄电池的控制电路模型和超级电容的控制电路模型；
第二构建模块，用于根据蓄电池的控制电路模型和超级电容的控制电路模型构建光伏发电系统和蓄电池、超级电容的混合系统拓扑结构模型；
第二处理模块，用于根据参考功率和混合系统拓扑结构模型平抑光伏发电系统输出功率波动。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现平抑光伏输出波动的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现平抑光伏输出波动的方法的步骤。
上述平抑光伏输出波动的方法、装置、计算机设备及存储介质，使用超级电容和蓄电池共同作为储能元件，当注入功率大于所述参考功率时，储能元件吸收多余功率；当注入功率小于所述参考功率时，储能元件释放功率，平均分配功率至各个储能元件，达到了平抑光伏发电系统输出波动的目的。
附图说明
图1为本发明平抑光伏输出波动的方法其中一个实施例的流程示意图；
图2为本发明平抑光伏输出波动的方法其中一个实施例的MPPT控制流程图；
图3为本发明平抑光伏输出波动的方法其中一个实施例的超级电容等效模型图；
图4为本发明平抑光伏输出波动的方法其中一个实施例的蓄电池和超级电容控制电路图；
图5为本发明平抑光伏输出波动的方法其中一个实施例的混合系统拓扑结构模型图；
图6为本发明平抑光伏输出波动的方法其中一个实施例的DC-DC模块控制框图；
图7为本发明平抑光伏输出波动的方法其中一个实施例的逆变模块模型图；
图8为本发明平抑光伏输出波动的方法其中一个实施例的逆变模块定直流电压控制框图；
图9为本发明平抑光伏输出波动的装置其中一个实施例的结构示意图；
图10为本发明平抑光伏输出波动的方法其中一个实施例的光伏输出功率仿真结果图；
图11为本发明平抑光伏输出波动的方法其中一个实施例的蓄电池输出功率仿真结果图；
图12为本发明平抑光伏输出波动的方法其中一个实施例的超级电容输出功率仿真结果图；
图13为本发明平抑光伏输出波动的方法其中一个实施例的逆变模块直流侧电压仿真结果图
图14为本发明平抑光伏输出波动的方法其中一个实施例的混合系统拓扑结构模型输出功率仿真结果图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本申请。应该理解的是，本申请的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
如图1所示，一种平抑光伏输出功率波动的方法，包括以下步骤：
S100：获取光伏发电系统的最大功率点。
光伏发电系统在设计时会综合考虑进行优化，同时结合光伏发电组件的整体功率进行整个系统配置，光伏发电系统的最大功率点就是组件的单块功率相加之和。
光伏发电系统的电池的性能受光电池PN(Positive-Negative)结参数、光照强度、电池温度等多种因素影响，因此光伏发电系统的电池输出特性是非线性变化的、对于给定的光伏发电系统，在一定光照和温度条件下，输出功率随着电压的增大先增加后减少，为了使光伏发电系统工作在最大功率点，可以采用MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪)控制进行优化。
具体的，如图2所示，当负载特性与光伏发电系统电池特性的交点在最大功率点左侧时，MPPT控制会使交点处的电压升高，而当交点在最大功率点右侧时，MPPT控制会使交点处的电压下降，如果持续这样的搜索过程，最终可使系统跟踪光伏发电系统电池的最大功率点运行。即使用ΔP/ΔU代替期望得出的工作点满足ΔP/ΔU＝0，即为最大功率点。
S200：根据光伏发电系统的最大功率点计算光伏发电系统的参考功率。
理论上来说，只有在标准测试条件，即辐照度为1000瓦/平方米，电池温度为25摄氏度时，光伏发电系统的输出功率才是标称功率。当辐照度和温度变化时，功率肯定会变化，在非标准条件下，光伏发电系统实际的输出功率一般不是标称功率，而是光伏发电系统的最大功率，所以可以通过所获取的光伏发电系统的最大功率点计算光伏发电系统的参考功率，即光伏发电系统实际的输出功率。
因为光伏发电系统的输出功率是波动的，通过根据光伏发电系统的参考功率，决定光伏发电系统中的DC-DC模块的工作状态，来平抑光伏发电系统输出功率的波动。
S300：分别获取预设的蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型。
构建等效模型就是将一个复杂的元器件用适当的方法改用简单的器件串联、并联得到。
常用的简单器件包括电阻、电容、电感和电压源等。
蓄电池是实际使用的电池，蓄电池本身存在电阻，在等效时可以采用一个理想的电压源和一个阻值与它相同的电阻串联而成。
常用的超级电容的等效模型是改进的串联RC模型，串联RC模型是指电容器与电阻串联的模型，改进的串联RC模型在串联RC模型的基础之上增加了一个并联等效电阻来表征超级电容的漏电流效应。
S400：根据蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型分别构建蓄电池的控制电路模型和超级电容的控制电路模型。
控制电路一般是指能够实现自动控制功能的电路，常用的控制电路包括：传感器、信号输入电路、触发电路、纠错电路、信号处理电路、驱动电路等。
控制电路中常用的控制器件有开关按钮、断路器、继电器、接触器等。
本方案中蓄电池的控制电路和超级电容的控制电路的作用是控制蓄电池和超级电容吸收多余功率或者释放功率。
S500：根据蓄电池的控制电路模型和超级电容的控制电路模型构建光伏发电系统和蓄电池、超级电容的混合系统拓扑结构模型。
本方案中的混合系统拓扑结构模型就是模拟实际的光伏发电系统的应用场景，采用蓄电池和超级电容作为光伏发电系统的储能元件，使蓄电池和超级电容在控制电路的作用下吸收光伏发电系统的功率和分配功率至光伏发电系统。
S600：根据参考功率和混合系统拓扑结构模型平抑光伏发电系统输出功率波动。
因为光伏发电系统的注入功率是波动的，以参考功率作为划分标准，根据注入功率的不同，使混合拓扑结构模型工作在不同的模式，从而达到平抑光伏发电系统输出功率波动的目的。
上述平抑光伏输出波动的方法，使用超级电容和蓄电池共同作为储能元件，当注入功率大于所述参考功率时，储能元件吸收多余功率；当注入功率小于所述参考功率时，储能元件释放功率，平均分配功率至各个储能元件，达到了平抑光伏发电系统输出波动的目的。
在其中一个实施例中，获取光伏发电系统的最大功率点的步骤包括：
扰动光伏发电系统的输出电压；
监测光伏发电系统输出功率的变化；
根据光伏发电系统输出功率的变化的趋势连续改变扰动输出电压方向，使光伏发电系统工作于最大功率点。
在其中一个实施例中，分别获取预设的蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型的步骤包括：
采用等效电阻与可控电压源串联等效蓄电池，获得蓄电池的等效模型；
采用电容与等效并联阻抗并联，再与等效串联阻抗串联等效超级电容，获得超级电容的等效模型。
具体的，如图3所示，超级电容一般为电容器组，定义Ns为电容串中单元个数，定义Np为并联的电容串数量，则超级电容等效电阻和电容分别为
其中，ESR为超级电容单元的等效串联阻抗，C为超级电容单元的等效电容。
在其中一个实施例中，根据蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型分别构建蓄电池的控制电路模型和超级电容的控制电路模型的步骤包括：
将蓄电池的等效模型、光伏发电系统中的DC-DC模块以及光伏发电系统中的电流转换模块串联，构建蓄电池的控制电路模型；
将超级电容的等效模型与光伏发电系统中的DC-DC模块以及光伏发电系统中的电流转换模块串联，构建超级电容的控制电路模型。
具体的，如图4所示，认为直流电压不变，当DC-DC模块工作在Boost状态，T1和T3打开，T2和T4关闭；当DC-DC模块工作在Buck状态，T1和T3关闭，T2和T4打开。
Buck状态下，DC-DC模块占空比为
其中，UB为蓄电池电压，UUC为超级电容电压，Udc为直流母线电压。
Boost状态下，DC-DC模块占空比为
D2＝1-D1 (4)
在其中一个实施例中，根据蓄电池的控制电路模型和超级电容的控制电路模型构建光伏发电系统和蓄电池、超级电容的混合系统拓扑结构模型的步骤包括：
将蓄电池的控制电路模型、超级电容的控制电路模型和光伏发电系统的模型分别与光伏发电系统中的逆变模块串联，构建混合系统拓扑结构模型。
具体的，光伏发电系统的模型与升压变换模块串联，再与电流转换模块串联，构建的混合系统拓扑结构模型与滤波模块串联，再与交流电网模块串联，如图5所示。
在其中一个实施例中，根据参考功率和混合系统拓扑结构模型平抑光伏发电系统输出功率波动的步骤包括：
当注入功率大于参考功率时，控制混合系统拓扑结构模型中的DC-DC模块工作于Buck模式，以使蓄电池和超级电容吸收多余功率；
当注入功率小于参考功率时，控制混合系统拓扑结构模型中的DC-DC模块工作于Boost模式，以使蓄电池和超级电容释放功率，平均分配功率至混合系统拓扑结构模型中各个储能模块。
具体的，控制方法包含功率外环和电流内环，DC-DC模块的占空比控制取决于光伏发电系统注入电网的功率PPV以及参考功率Pref。若PPV大于Pref，则DC-DC模块工作在Buck模式，吸收多余功率；若PPV小于Pref，则DC-DC模块工作在Boost模式，释放功率，从而保持功率平衡。
具体的控制框图如图6所示，为了实现功率分配，加入乘法因子，功率平均分配时取MF1＝MF2＝0.5。IB和IBref为蓄电池输出电流和参考电流，IUC和IUCref为超级电容输出电流和参考电流。通过正确控制DC-DC模块占空比和工作模式，储能元件既可以作为光伏发电系统的负荷，又可以作为补充电源。
在其中一个实施例中，根据参考功率和混合系统拓扑结构模型平抑光伏发电系统输出功率波动的步骤之后包括：
采用逆变器控制策略控制光伏发电系统中的逆变模块直流侧电压稳定。
采用逆变器控制策略控制光伏发电系统中的逆变模块直流侧电压稳定的步骤包括：
根据光伏发电系统中的逆变模块的模型建立第一数学模型；
通过park变换计算第一数学模型中的变量的d轴和q轴分量；
根据d轴和q轴分量计算d轴和q轴下的第二数学模型；
根据第二数学模型生成直流电压控制策略指令；
根据直流电压控制策略指令控制光伏发电系统中的逆变模块直流侧电压稳定。
具体的，逆变模块的结构如图7所示，建立相应的数学模型。
其中，ea、eb、ec为DC-DC模块交流侧电压，L为滤波模块的电感，R为逆变模块等效电阻，ua、ub、uc为实际交流网络电压，ia、ib、ic为注入交流网络的电流。
对式(5)进行park变换，得
下标为d和q的变量为式(5)中变量的d、q轴分量。
根据直流电压控制策略指令控制光伏发电系统中的逆变模块直流侧电压稳定的控制框图如图8所示。
如图9所示，一种平抑光伏输出波动的装置，包括：
第一获取模块100，用于获取光伏发电系统的最大功率点；
第一处理模块200，用于根据光伏发电系统的最大功率点计算光伏发电系统的参考功率；
第二获取模块300，用于获取预设的蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型；
第一构建模块400，用于根据蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型构建蓄电池和超级电容的控制电路模型；
第二构建模块500，用于根据蓄电池的控制电路模型和超级电容的控制电路模型构建光伏发电系统和蓄电池、超级电容的混合系统拓扑结构模型；
第二处理模块600，用于根据参考功率和混合系统拓扑结构模型平抑光伏发电系统输出功率波动。
上述平抑光伏输出波动的装置，使用超级电容和蓄电池共同作为储能元件，当注入功率大于所述参考功率时，储能元件吸收多余功率；当注入功率小于所述参考功率时，储能元件释放功率，平均分配功率至各个储能元件，达到了平抑光伏发电系统输出波动的目的。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现平抑光伏输出波动的方法的步骤。
计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现平抑光伏输出波动的方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行平抑光伏输出波动的方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。本领域技术人员可以理解上述结构仅仅是与本申请方案相关的部分结构，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在其中一个实施例中，本申请提供的平抑光伏输出波动的装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该平抑光伏输出波动的装置的各个程序模块，比如，图9所示的第一获取模块100、第一处理模块200、第二获取模块300、第一构建模块400、第二构建模块500和第二处理模块600。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的平抑光伏输出波动的方法中的步骤。
例如，计算机设备可以通过如图9所示的平抑光伏输出波动装置中的第一获取模块100执行步骤S100、第一处理模块200执行步骤S200、第二获取模块300执行步骤S300、第一构建模块400执行步骤S400、第二构建模块500执行步骤S500和第二处理模块600执行步骤S600。
上述平抑光伏输出波动的计算机设备，使用超级电容和蓄电池共同作为储能元件，当注入功率大于所述参考功率时，储能元件吸收多余功率；当注入功率小于所述参考功率时，储能元件释放功率，平均分配功率至各个储能元件，达到了平抑光伏发电系统输出波动的目的。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现平抑光伏输出波动的方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例平抑光伏输出波动的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述平抑光伏输出波动的方法的各个实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
上述平抑光伏输出波动的计算机可读存储介质，使用超级电容和蓄电池共同作为储能元件，当注入功率大于所述参考功率时，储能元件吸收多余功率；当注入功率小于所述参考功率时，储能元件释放功率，平均分配功率至各个储能元件，达到了平抑光伏发电系统输出波动的目的。
在一个实施例中，采用MATLAB/Simulink搭建仿真模型，验证本发明利用蓄电池和超级电容平抑光伏输出功率波动的方法。
具体的，设置仿真时间为24s，光伏发电系统额定功率为40kW，光伏发电系统的输出功率如图10所示，波动较大。
采用Maxwell Boostcap PC2500超级电容作为超级电容的模型，根据本发明利用蓄电池和超级电容平抑光伏输出功率波动的方法，蓄电池的输出功率如图11所示、超级电容的输出功率如图12所示。可以看出，光伏发电系统输出功率不足时蓄电池和超级电容放电，光伏发电系统输出功率过多时蓄电池和超级电容充电。
采用恒定电压控制的逆变模块直流侧电压，如图13所示，在该控制方式下，无论光伏发电系统输出功率大小，直流电压基本保持恒定。
图14为光伏发电系统输出功率、蓄电池和超级电容输出功率以及最终的光储混合系统输出功率。光伏发电系统输出功率与实际注入电网功率对比，减少了大部分波动，本发明利用蓄电池和超级电容平抑光伏输出功率波动的方法取得了一定的效果。0-10.1s，光伏发电系统输出功率小于参考功率，蓄电池和超级电容放电；10.1-17.3s，光伏发电系统输出功率大于参考功率，蓄电池和超级电容充电；17.3-24s，光伏发电系统输出功率小于参考功率，蓄电池和超级电容放电。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种平抑光伏输出功率波动的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取光伏发电系统的最大功率点；
根据所述光伏发电系统的最大功率点计算光伏发电系统的参考功率；
分别获取预设的蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型；
根据所述蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型分别构建所述蓄电池的控制电路模型和所述超级电容的控制电路模型；
根据所述蓄电池的控制电路模型和所述超级电容的控制电路模型构建所述光伏发电系统和所述蓄电池、所述超级电容的混合系统拓扑结构模型；
根据所述参考功率和所述混合系统拓扑结构模型平抑所述光伏发电系统输出功率波动。
2.根据权利要求1所述的平抑光伏输出功率波动的方法，其特征在于，所述获取光伏发电系统的最大功率点的步骤包括：
扰动所述光伏发电系统的输出电压；
监测所述光伏发电系统输出功率的变化；
根据所述光伏发电系统输出功率的变化的趋势连续改变扰动输出电压方向，使所述光伏发电系统工作于最大功率点。
3.根据权利要求1所述的平抑光伏输出功率波动的方法，其特征在于，所述分别获取预设的蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型的步骤包括：
采用等效电阻与可控电压源串联等效所述蓄电池，获得所述蓄电池的等效模型；
采用电容与等效并联阻抗并联，再与等效串联阻抗串联等效所述超级电容，获得所述超级电容的等效模型。
4.根据权利要求3所述的平抑光伏输出功率波动的方法，其特征在于，所述根据所述蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型分别构建所述蓄电池的控制电路模型和所述超级电容的控制电路模型的步骤包括：
将所述蓄电池的等效模型、所述光伏发电系统中的DC-DC模块以及所述光伏发电系统中的电流转换模块串联，构建所述蓄电池的控制电路模型；
将所述超级电容的等效模型、所述光伏发电系统中的DC-DC模块以及所述光伏发电系统中的电流转换模块串联，构建所述超级电容的控制电路模型。
5.根据权利要求4所述的平抑光伏输出功率波动的方法，其特征在于，所述根据所述蓄电池的控制电路模型和所述超级电容的控制电路模型构建所述光伏发电系统和所述蓄电池、所述超级电容的混合系统拓扑结构模型的步骤包括：
将所述蓄电池的控制电路模型、所述超级电容的控制电路模型和所述光伏发电系统的模型分别与所述光伏发电系统中的逆变模块串联，构建所述混合系统拓扑结构模型。
6.根据权利要求5所述的平抑光伏输出功率波动的方法，其特征在于，所述根据所述参考功率和所述混合系统拓扑结构模型平抑所述光伏发电系统输出功率波动的步骤包括：
当注入功率大于所述参考功率时，控制所述混合系统拓扑结构模型中的DC-DC模块工作于Buck模式，以使所述蓄电池和所述超级电容吸收多余功率；
当注入功率小于所述参考功率时，控制所述混合系统拓扑结构模型中的DC-DC模块工作于Boost模式，以使所述蓄电池和所述超级电容释放功率，平均分配功率至所述混合系统拓扑结构模型中各个储能模块。
7.根据权利要求1所述的平抑光伏输出功率波动的方法，其特征在于，所述根据所述参考功率和所述混合系统拓扑结构模型平抑所述光伏发电系统输出功率波动的步骤之后包括：
采用逆变器控制策略控制所述光伏发电系统中的逆变模块直流侧电压稳定；
所述采用所述逆变器控制策略控制所述光伏发电系统中的逆变模块直流侧电压稳定的步骤包括：
根据所述光伏发电系统中的逆变模块的模型建立第一数学模型；
通过park变换计算所述第一数学模型中的变量的d轴和q轴分量；
根据所述d轴和q轴分量计算d轴和q轴下的第二数学模型；
根据第二数学模型生成直流电压控制策略指令；
根据直流电压控制策略指令控制所述光伏发电系统中的逆变模块直流侧电压稳定。
8.一种平抑光伏输出波动的装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取光伏发电系统的最大功率点；
第一处理模块，用于根据所述光伏发电系统的最大功率点计算光伏发电系统的参考功率；
第二获取模块，用于分别获取预设的蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型；
第一构建模块，用于根据所述蓄电池的等效模型和超级电容的等效模型分别构建所述蓄电池的控制电路模型和所述超级电容的控制电路模型；
第二构建模块，用于根据所述蓄电池的控制电路模型和所述超级电容的控制电路模型构建所述光伏发电系统和所述蓄电池、所述超级电容的混合系统拓扑结构模型；
第二处理模块，用于根据所述参考功率和所述混合系统拓扑结构模型平抑所述光伏发电系统输出功率波动。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-7任意一项所述平抑光伏输出波动的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述平抑光伏输出波动的方法的步骤。
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