多功能光伏-蓄电池发电系统提高并网点功率因数研究

肖朝霞; 樊世军

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多功能光伏-蓄电池发电系统提高并网点功率因数研究

首发时间：2014-12-19

肖朝霞 ¹
肖朝霞（1981-），女，副教授，研究方向：分布式发电及其控制
樊世军 ¹
樊世军（1988-）男，研究生，研究方向：分布式发电控制

1、天津工业大学电工电能新技术天津市重点实验室

摘要：本文提出了一种利用光伏-蓄电池组合发电系统提高并网点功率因数的新方案，该方案减少了不必要的设备投资，增加用户经济效益且改善电网供电质量。在综合考虑负荷变化、光照条件及并网逆变器额定容量等实际情况下，提出一种分层控制控制策略实现多种运行模式切换，以并网点功率因数为判据，计算每种状态下并网逆变器输出有功、无功参考值，提出最大功率跟踪控制和恒功率控制两种底层控制器无缝切换，从功率外环间接控制逆变器输出不越限，且实时提高并网点功率因数。在逆变器达到额定容量而光伏仍有更多有功输出时，提出将光伏剩余出力存储至光伏电池，减少了弃光，提高光伏利用率。在低光照或夜间时，蓄电池放电维持直流母线电压恒定，使逆变器可继续提供无功补偿功能，同时实现光伏软关闭。本文利用Matlab/Simulink建立了光伏-蓄电池组合发电的仿真系统，仿真结果验证了所提方案的正确性和可行性。

关键词：可再生能源与新能源发电多功能光伏-蓄电池功率因数运行模式最大功率跟踪控制恒功率控制

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Reseach on Improving the Power Factor of PCC Using Multi-functional Photovoltaic-Battery Generation System

Xiao Zhaoxia ¹
肖朝霞（1981-），女，副教授，研究方向：分布式发电及其控制
Fan Shijun ¹
樊世军（1988-）男，研究生，研究方向：分布式发电控制

1、Tianjin Key Laboratory of Advanced Electrical Engineering and Energy Technology, Tianjin Polytechnic University

Abstract：A novel control strategy is proposed to improve the power factor at the point of common coupling (PCC) using the photovoltaic (PV)-battery generation system, which can save the investment of excess equipment, and improve the economic efficiency of users and the quality of grid power. Considering the factors of simultaneous fluctuations of load power, light radiation intensity change of PV and the rated capacity of the inverter, different operation modes are analyzed and a hierarchical control strategy was employed . Reference active and reactive power values of grid-connected inverter in each operation mode are calculated , which are based on the power factor at the PCC. Maximum power point tracking (MPPT) controller and constant power controller are designed and one of the control methods in different operation mode is employed to control the output power of the inverter, to ensure that one operation mode is swithed to another smoothly and improve the power factor at the PCC timely. When the apparent power of the inverter reaches the maximum capacity and PVcan produce more power, a mothod that makes the remaining power of photovoltaic save to the battery as possible is proposed to improve the utilization of photovoltaic and reduce the disposable light. In low-light condition or at night, the battery discharges to maintain the DC bus voltage, ensuring that the inverter can continue to provide reactive power compensation for grid, and the photovoltaic is closed automaticly. A simulation model of Multi-functional Photovoltaic-Battery Generation System is built in MATLAB/Simulink, and the simulation results verify the correctness and effectiveness of the proposed control strategy.

Keywords： Multi-functional Photovoltaic-Battery Power factor Hierarchical control Operation modes MPPT control Constant power control

基金：

1. 国家自然科学基金项目（51107088）

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肖朝霞，樊世军. 多功能光伏-蓄电池发电系统提高并网点功率因数研究[EB/OL]. 北京：中国科技论文在线 [2014-12-19]. https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201412-576.

No.4623357102510914****

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论文编号	201412-576
论文题目	多功能光伏-蓄电池发电系统提高并网点功率因数研究
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