CN117081168A - 协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法，包括：具有主动支撑功能的光伏机组在主动支撑过程中的暂态能量由超级电容与光伏功率备用控制共同提供。在稳定状态时，光伏侧使用功率备用控制预留恒定功率Pres，超级电容侧保证直流电压的稳定，逆变器侧的逆变器将直流电转换为稳定的交流电；若系统频率低于预设的死区下限时，光伏释放出预留的功率Pres，同时超级电容释放剩余所需的能量；若系统频率超出预设的死区上限时，光伏增加预留功率Pres的大小，同时超级电容吸收剩余的能量。该方法在有效满足光伏机组主动支撑功能对暂态能量的需求的同时能够加速超级电容的电压恢复。
Description
技术领域
本发明属于光伏控制技术领域，涉及一种协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法。
背景技术
伴随着新能源如风力、光伏的发电量占比和装机容量不断扩大，未来电力系统将是具有高比例可再生能源与高比例电力电子设备这种“双高”特征的电力系统。然而，新能源发电通常通过逆变器接入电网，传统的控制策略通常将逆变器控制为恒定功率或最大功率跟踪的电流源，无法像电网中的同步发电机(Synchronous Generator,SG)一样提供主动支撑能力，容易引起宽频震荡。一个新兴的网侧逆变器控制策略称为主动支撑控制策略在近些年来受到了广泛关注，该策略通过在并网逆变器控制系统中模拟同步发电机的摆动方程和调速器(下垂控制)，能主动为电网提供有效的惯性支撑、电压支撑和一次调频能力，被认为是解决上述问题的有效方法。应用于储能变流器、光伏等新能源场合的现有主动支撑控制策略在进行主动支撑时输出的有功功率由电网频率波动决定，在此暂态过程中可能会出现系统所需输出功率与新能源输出功率不匹配的情况，因此需要储能装置缓冲此功率不平衡。
当前，主动支撑控制策略的储能系统主要有三种方案。一是能量型储能装置，比如电池储能装置。尽管电池储能方案有助于平滑新能源的间歇性，但由于电池作为能量型储能，单位功率成本高，若主动支撑控制策略在进行主动支撑时所需的巨额暂态功率均由电池提供，储能成本将大大提高，并且在暂态过程中频繁充电和放电可能会缩短电池寿命，此外，电池储能方案存在易燃等安全性问题。二是功率型储能装置，比如超级电容储能装置。超级电容在暂态进行大功率充放电的能力很强，若只为惯性支撑提供能量仍不失为一种有效的手段，但一次调频功能对暂态能量的需求远比惯性支撑对暂态能量的需求要大，此时超级电容长时间工作于充电或放电状态，所需的容量显著增加导致成本成倍增长。三是利用新能源发电装置提供能量备用。传统的新能源机组为了实现能源的最大化利用，通常工作在最大功率点跟踪(Maximum power point tracking,MPPT)模式，无法参与电网调频，因此可以主动调控光伏或风机的工作点使其偏离最大功率，从而在电网频率跌落时回到最大功率点增大输出功率提供调频暂态能量，这种策略又被称为减载控制或者功率备用控制(Power reserve control,PRC)。然而，为防止过度的光伏功率损失，光伏预留的比例有限，因此该方案提供的最大暂态功率有限，导致主动支撑控制的调频能力较弱，而且预留功率会导致发电厂商的利益受损。无论采用哪种方案，较大的储能成本都是无法避免的，此外，暂态功率和能量的不合理分配同样会显著增加储能成本。
针对主动支撑在暂态时呈现出的初期短暂大功率和其后的长期小功率并存的复合特性，本发明充分利用光伏工作点调控擅长长期提供少量功率偏移，超级电容擅长短期大功率充放电的特点，提供了一种协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法，能够将暂态能量在超级电容与光伏功率备用上进行合理分配。
发明内容
针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法，该方法能够将暂态能量在超级电容与光伏功率备用上进行合理分配，在有效满足光伏系统主动支撑功能对暂态能量的需求的同时能够加速超级电容的电压恢复。
为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：
一种协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法，包括：
具有主动支撑功能的光伏机组在进行主动支撑过程中所需的暂态能量由超级电容与光伏功率备用控制共同提供；
在系统稳定时，通过调节光伏工作点使之偏离最大功率点，使得在光伏机组需要进行主动支撑时光伏具备增加或减少输出功率的能力。
作为本发明进一步改进，在不同的系统状态光伏与超级电容处于不同的工作状态，包括：
当系统稳定时，光伏侧由光伏电路提供直流电压，超级电容侧的超级电容电路保证直流电压的稳定，逆变器侧的逆变器将此直流电转换为稳定的交流电；主动控制光伏侧发出功率少于最大可发出功率Pmpp，减少功率值为Pres；不断采样各节点电压电流信号进行计算，与参考值对比后发出动作信号给各部分进行动作；
当系统频率发生改变时，光伏侧与超级电容侧需要放出或吸收能量；若系统频率低于预设的死区下限时，光伏释放出预留的功率Pres，同时超级电容释放能量，使系统频率上升；若系统频率超出预设的死区上限时，光伏增加预留功率Pres的大小，同时超级电容吸收能量，使系统频率下降。
作为本发明进一步改进，光伏侧基于实时测量法的光伏备用控制策略，包括：
首先通过恒电压MPPT法测量得到光伏最大功率点Pmpp，每个周期测到Pmpp然后保持不变直到下个周期，再通过扰动观测法对光伏输出功率Pcur进行控制，进入恒功率模式，将工作点稳定在最大功率点左边；系统始终在MPPT模式和恒功率模式中相互切换。
作为本发明进一步改进，选择MPP右侧的次优点B进行光伏功率备用控制；
光伏侧选用Boost升压斩波器，采用扰动观察法跟踪得到光伏最大功率点Pmpp及其对应电压Vpvref，通过电压扰动实现MPPT模式，采用P&O-MPPT方法改变Flag；
通过功率环控制光伏输出功率为Pcur，将实际光伏输出功率Pcv与预留后的光伏输出功率Pcur的误差作为比例积分控制器的输入，实现Ppv对Pcur的跟踪；增加电感电流内环，通过在外环设置Ipv的限幅值来抑制直流母线电压的暂态过压波动。
作为本发明进一步改进，所述P&O-MPPT方法包括如下步骤：
首先设定Vpvref的初始值，计数周期count设置为0，系统从MPPT模式开始启动进行光伏电压电流工作点的采样，当count≤m时，Flag切换到0，光伏工作于MPPT模式；在MPP点附近的切线斜率接近于0即dP/dV≈0，设置斜率限值Se，满足dP/dV<Se条件的点被视作MPP点；
当m<count≤n时，Flag切换到1，光伏工作在恒功率模式。
作为本发明进一步改进，光伏侧三种光伏升压斩波器工作模式Mo，M1，M2；
当系统不参与频率调节，|ωvsg-ω0|<ωdb_pv时，光伏侧升压斩波器工作在M0模式，Flag在0和1之间周期性切换，在MPPT模式下测量Pmpp，在恒功率模式下光伏预留的功率为Pres；
当ωvsg<ω0-ωdb_pv，如系统突增负荷时，光伏侧升压斩波器工作在M1模式，Flag设置为0，光伏始终以MPPT模式运行，释放稳定时预留的功率Pres为系统频率调节提供暂态能量；当ωvsg＞ω0+ωdb_pv，如系统突减负荷时，光伏侧升压斩波器工作在M2模式；
M2模式，Flag在0和1之间周期性切换，在MPPT模式下测量Pmpp，在恒功率模式下光伏预留2Pres，用于吸收系统频率调节产生的暂态能量，具体关系为：
其中ω0为系统标称频率，ωvsg为系统实际频率。
与现有技术比，本发明具有如下优点：
本发明以更有效地实现光伏机组主动支撑功能的储能需求为导向，提出了一套能够同时利用超级电容储能和光伏功率备用控制的光伏机组控制方法，实现两种储能方式对暂态能量的合理分配。该策略充分利用光伏工作点调控擅长长期提供少量功率偏移，超级电容擅长短期大功率充放电的特点，对这两种储能方法进行优势互补，在有效满足光伏机组主动支撑功能对暂态能量的需求的同时能够加速超级电容的电压恢复。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明控制策略的电路图；
图2是本发明提出的暂态能量分担方案；
图3是光伏功率备用控制工作示意图；
图4是文献提出的功率备用控制控制策略；其中，(a)常规MPPT模式，(b)MPPT模式期间估计的最大功率，(c)MPPT和恒功率模式切换；
图5是本发明光伏侧升压斩波器的功率备用控制控制框图；
图6是本发明提出的功率备用控制控制待机状态算法流程图
图7是本发明光伏侧功率备用控制控制的模式切换示意图；
图8是负载突增系统暂态变化图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和技术方案更加清晰和便于理解。以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步的详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
目前已存在多种具有主动支撑功能的光伏机组，本发明以构网型光伏机组为例展示实施方法。
中国专利公开号为CN115347614A，申请日为2022-11-15，公开了一种光伏虚拟同步发电机系统的控制方法，提出的采用超级电容储能的构网型光伏机组控制方法。该发明提出的直流母线电压比例积分谐振控制、虚拟转子动能前馈控制和光伏功率前馈控制，在相同纹波要求下实现了储能的最小化，能够降低超级电容所需的储能容量，显著减小直流母线的容量，从而可以使用可靠性更高、寿命更长的薄膜电容器替代电解电容器作为直流母线电容。然而该发明仅采用了超级电容储能，虽然降低了超级电容的储能容量，但并未将光伏的功率备用控制纳入考虑范围，没有优化光伏与超级电容的储能分配，不能够做到成本的最小化。
因此本发明在该专利的基础上进行了优化。
图1是本发明的主要电路图，其中光伏侧与超级电容侧以并联的方式与逆变器侧连接。在稳定状态时，光伏侧由光伏板及升压电路提供直流电压，超级电容侧的超级电容及其升降压电路保证直流电压的稳定，逆变器侧的逆变器将此直流电转换为稳定的交流电；不断采样各节点电压电流信号进行计算，与参考值对比后发出动作信号给各部分进行动作。
本发明提供了一种协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法，包括：
具有主动支撑功能的光伏机组在进行主动支撑过程中所需的暂态能量由超级电容与光伏功率备用控制共同提供；
在系统稳定时，通过调节光伏工作点使之偏离最大功率点，使得在光伏机组需要进行主动支撑时光伏能够相应地增加或减少输出功率。
当系统频率发生改变时，为了使系统频率回到额定状态，光伏侧与超级电容侧需要放出或吸收能量。若系统频率低于预设的死区下限时，光伏释放出预留的功率Pres，超级电容释放储存的能量，为系统提供调频所需的能量支撑；若系统频率超出预设的死区上限时，光伏增加预留功率Pres的大小，超级电容吸收系统调频所释放的能量。
光伏侧工作过程：
光伏侧不间断的采样光伏板的输出电压与输出电流，计算实时功率，并使用光伏功率控制方法找到当前时刻光伏板所能发出的最大功率Pmpp，记录该最大功率，并根据设定的预留功率Pres，计算出此时应该输出的功率Pcur。
在系统稳态，即系统频率在预设的死区之内时，以功率Pcur为参考，通过改变光伏的工作点使光伏输出功率实时追踪Pcur。
当系统频率高于预设的死区上限时，增大预留功率Pres减小输出功率Pmpp，吸收系统调频所释放的能量，使电网频率下降；当系统频率低于预设的死区下限时，Pres减小为0，光伏释放出预留的功率Pres，为系统提供调频所需的能量支撑，使电网频率升高。
超级电容侧与逆变器侧工作过程为：
使用专利“CN115347614A，2022-11-15，一种光伏虚拟同步发电机系统的控制方法”提出的方法对超级电容与逆变器进行控制，将光伏输出的直流电压经超级电容稳定后转换为稳定的三相交流电。
本发明以构网型光伏机组为例展示技术方案，主要分为以下几个部分：
1.暂态能量分配方案
本发明提出的暂态能量分配方案如图2所示，其中光伏侧采用功率备用控制(Power reserve control，PRC)策略预留恒定功率Pres，ωdb_pv为预设的光伏频率支撑功能死区。系统频率在预设的死区之内时，光伏工作在PRC模式；若系统出现负载突增的扰动，且频率低于预设的死区下限时，光伏释放出预留的功率Pres即工作在MPPT模式，为系统提供调频所需的能量支撑；若系统出现负载突减的扰动，且频率超出预设的死区上限时，光伏预留两倍的功率Pres，吸收系统调频所释放的能量。
以负载突增为例，在提出的分配方案中，构网型控制系统所需的暂态能量区域II由光伏释放的预留功率Pres提供，剩下的部分区域I由超级电容提供。可见Pres大大小于图2中的功率峰值Ptmax，由于光伏弃电量与Pres成比例，需设计的较小，因此提出的分配方案更具成本效益。此外，在所提出的方案中，区域III光伏额外释放的能量，区域IV由惯性部分产生的能量都被超级电容吸收，这意味着在一次调频结束后与单纯由超级电容作为储能系统的方案相比，该方案的超级电容能量恢复更快，因此提出的方案还具备加速超级电容能量恢复的功能。
2.基于实时测量法的光伏备用控制策略
图3是光伏阵列功率-电压(Power-Voltage，P-V)典型曲线，光伏的输出功率随输出电压的增大呈现先增大后减小的趋势，其中C点是最大功率点(Maximum power point，MPP)，预留Pres功率后工作点从C点偏移至次优点A点或者B点，将光伏阵列工作点控制在A点或B点即可实现PRC策略，表达式如下：
Pmpp是光伏阵列最大可输出功率，Pcur是光伏预留Pres后的实际输出功率。
相较于次优点A，次优点B位于P-V曲线MPP的右侧，由于该部分曲线斜率大，故采取电压扰动时要求扰动步长小，在大范围功率调节时有较好的动态性能。且由于电压较高，功率储备的范围可以实现0～MPP；但是在辐射度快速变化的情况下可能会出现工作点脱离P-V特性曲线的工况，即造成开路，鲁棒性较低。考虑到实际光照条件下光照强度极端变化的时间尺度较大，如果施加良好的电压扰动控制，其跟踪速度应远大于一天当中太阳辐射度变化的最快速度，故出现开路的可能性较低，因此本发明选择MPP右侧的次优点B进行光伏PRC控制。
本发明采用实时测量的光伏PRC控制策略，如图4所示。基本原理类似采样保持，首先每个周期测量得到Pmpp，然后保持不变直到下个周期，再根据式(1)对Pcur进行控制，将工作点稳定在最大功率点右边。系统始终在MPPT模式和恒功率(Constant PowerGeneration，CPG)模式中相互切换。
考虑到实际应用中由于温度、太阳辐射度的变化会改变光伏曲线，因此本发明采用扰动观察法跟踪得到Pmpp及Vpvref，即通过电压扰动(电压环)实现MPPT模式。
CPG模式直接通过功率环控制光伏输出功率为Pcur，即将实际光伏输出功率Pcv与预留后的光伏输出功率Pcur的误差作为比例积分(Proportional Integral，PI)控制器的输入，实现Pcv对Pcur的跟踪，响应速度快，调节时间短。此外，除了电压/功率外环，本发明使用了电感电流内环，它不仅使P&O的跟踪效果更好，还能通过在外环设置Ipv的限幅值来抑制直流母线电压的暂态过压波动，考虑到光伏电流通常就是测量电感电流得到的，因此无需额外的电流传感器。由于系统直流母线电压由超级电容侧控制，直流母线电压环响应速度快，因此在由CPG模式向MPPT模式切换的暂态过程中，暂态过冲的能量传递至储能侧，解决了直流母线电压过冲的问题。
光伏侧选用经典的Boost升压斩波器，PRC控制策略如图5所示，图中Vpvref是光伏电压参考值，Ipvref是光伏阵列输出电流参考值，Flag是控制模式切换的信号，该信号在P&O-MPPT中改变。
图5中的P&O-MPPT的算法流程如图6所示。具体方法包括如下步骤：
首先设定Vpvref的初始值，其值不宜设置的过小，避免太长的启动稳定时间，计数周期count设置为0，系统从MPPT模式开始启动进行光伏电压电流工作点的采样，当count≤m时，Flag切换到0，光伏工作于MPPT模式，由图2可知，在MPP点附近的切线斜率接近于0即dP/dV≈0，因此设置了斜率限值Se，满足dP/dV<Se条件的点可被视作MPP点。当m<count≤n时，Flag切换到1，光伏工作在CPG模式。综上，系统处于稳定状态不参与调频时，在一个完整周期(n*循环周期Tpv)的PRC策略中，系统计算了m次循环的MPPT以及n-m次循环的CPG。通常，n-m远远大于m，最大限度地减少MPPT过程的影响，使其可以被近似忽略，从而实现更精确的PRC。但是同时m不宜设置的过小，否则会出现在尚未跟踪到MPP点时直接切换到CPG模式的情况，预留的功率Pres准确置信度会降低。
为了满足提出的光伏机组暂态能量分配方案，本发明设计了三种光伏升压斩波器工作模式M0，M1，M2，如图7所示。当系统不参与频率调节时，即|ωvsg-ω0|<ωdb_pv时，光伏侧升压斩波器工作在M0模式，在此模式中，Flag在0和1之间周期性切换，即在MPPT模式下测量Pmpp，在CPG模式下光伏预留的功率为Pres；当ωvsg<ω0-ωdb_pv如系统突增负荷时，光伏侧升压斩波器工作在M1模式，Flag设置为0，光伏始终以MPPT模式运行，释放稳定时预留的功率Pres为系统频率调节提供暂态能量；当ωvsg＞ω0+ωdb_pv如系统突减负荷时，光伏侧升压斩波器工作在M2模式。与M0模式相同，Flag在0和1之间周期性切换，在MPPT模式下测量Pmpp，但是在CPG模式下光伏预留2Pres，用于吸收系统频率调节产生的暂态能量，防止超级电容过度充电，如式(2)所示。
其中ω0为系统标称频率，ωvsg为系统实际频率。
如图8所示，专利“CN115347614A，2022-11-15，一种光伏虚拟同步发电机系统的控制方法”提出的控制策略与本发明提出的控制策略系统频率变化曲线基本完全重合，因此本发明提出的控制并未影响构网型光伏机组的调频功能，它并不是通过降低构网型光伏机组的调频支撑能力来降低所需的储能容量，且超级电容电压恢复速度明显更快。与现有的主动支撑控制相比，该方案有效降低了具有主动支撑功能的光伏机组的储能成本，为如何经济有效地大规模应用新能源机组这一课题提供了解决思路。
综上所述，本发明提出了一种协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法。在满足光伏机组主动支撑功能对暂态能量的需求的同时，实现了储能成本的最小化。具体优点如下：
1)本发明提出了协同超级电容储能和光伏功率备用控制的光伏机组控制方法，该发明在不改变主动支撑控制策略具有的频率支撑、电压支撑和一次调频能力的同时大大降低了储能成本。
2)本发明提出的光伏功率备用控制策略能够根据频率变化切换多种工作模式，分别采用不同的双环控制，响应速度更快，调节时间更短；并且在频率支撑过程结束前有助于加速超级电容电压的恢复。
以上，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方案进行修改或者等同替换，而这些并未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在本发明的权利要求保护范围之内。
以上内容是对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。
Claims (6)
1.一种协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法，其特征在于，包括：
具有主动支撑功能的光伏机组在进行主动支撑过程中所需的暂态能量由超级电容与光伏功率备用控制共同提供；
在系统稳定时，通过调节光伏工作点使之偏离最大功率点，使得在光伏机组需要进行主动支撑时光伏具备增加或减少输出功率的能力。
2.根据权利要求1所述的一种协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法，其特征在于，在不同的系统状态光伏与超级电容处于不同的工作状态，包括：
当系统稳定时，光伏侧由光伏电路提供直流电压，超级电容侧的超级电容电路保证直流电压的稳定，逆变器侧的逆变器将此直流电转换为稳定的交流电；主动控制光伏侧发出功率少于最大可发出功率Pmpp，减少功率值为Pres；不断采样各节点电压电流信号进行计算，与参考值对比后发出动作信号给各部分进行动作；
当系统频率发生改变时，光伏侧与超级电容侧需要放出或吸收能量；若系统频率低于预设的死区下限时，光伏释放出预留的功率Pres，同时超级电容释放能量，使系统频率上升；若系统频率超出预设的死区上限时，光伏增加预留功率Pres的大小，同时超级电容吸收能量，使系统频率下降。
3.根据权利要求1所述的一种协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法，其特征在于，光伏侧基于实时测量法的光伏备用控制策略，包括：
首先通过恒电压MPPT法测量得到光伏最大功率点Pmpp，每个周期测到Pmpp然后保持不变直到下个周期，再通过扰动观测法对光伏输出功率Pcur进行控制，进入恒功率模式，将工作点稳定在最大功率点左边；系统始终在MPPT模式和恒功率模式中相互切换。
4.根据权利要求1所述的一种协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法，其特征在于，选择MPP右侧的次优点B进行光伏功率备用控制；
光伏侧选用Boost升压斩波器，采用扰动观察法跟踪得到光伏最大功率点Pmpp及其对应电压Vpvref，通过电压扰动实现MPPT模式，采用P&O-MPPT方法改变Flag；
通过功率环控制光伏输出功率为Pcur，将实际光伏输出功率Ppv与预留后的光伏输出功率Pcur的误差作为比例积分控制器的输入，实现Ppv对Pcur的跟踪；增加电感电流内环，通过在外环设置Ipv的限幅值来抑制直流母线电压的暂态过压波动。
5.根据权利要求4所述的一种协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法，其特征在于，所述P&O-MPPT方法包括如下步骤：
首先设定Vpvref的初始值，计数周期count设置为0，系统从MPPT模式开始启动进行光伏电压电流工作点的采样，当count≤m时，Flag切换到0，光伏工作于MPPT模式；在MPP点附近的切线斜率接近于0即dP/dV≈0，设置斜率限值Se，满足dP/dV<Se条件的点被视作MPP点；
当m<count≤n时，Flag切换到1，光伏工作在恒功率模式。
6.根据权利要求5所述的一种协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法，其特征在于，光伏侧三种光伏升压斩波器工作模式M0，M1，M2；
当系统不参与频率调节，|ωvsg-ω0|<ωdb_pv时，光伏侧升压斩波器工作在M0模式，Flag在0和1之间周期性切换，在MPPT模式下测量Pmpp，在恒功率模式下光伏预留的功率为Pres；
当ωvsg＜ω0-ωdb_pv，如系统突增负荷时，光伏侧升压斩波器工作在M1模式，Flag设置为0，光伏始终以MPPT模式运行，释放稳定时预留的功率Pres为系统频率调节提供暂态能量；当ωvsg＞ω0+ωdb_pv，如系统突减负荷时，光伏侧升压斩波器工作在M2模式；
M2模式，Flag在0和1之间周期性切换，在MPPT模式下测量Pmpp，在恒功率模式下光伏预留2Pres，用于吸收系统频率调节产生的暂态能量，具体关系为：
其中ω0为系统标称频率，ωvsg为系统实际频率。
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| CN202311023419.4A CN117081168B (zh) | 2023-08-14 | 协同超级电容与光伏功率备用的光伏机组控制方法 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112086997A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-12-15 | 华北电力大学（保定） | 一种基于变功率跟踪和超级电容储能的光伏协调调频控制方法 |
| US20200403412A1 (en) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University | Apparatus and method for controlling mppt of photovoltaic system using active power control |
| CN113541287A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-10-22 | 广东海洋大学 | 一种直流微电网光伏发电混合储能系统及控制策略 |
Patent Citations (3)
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