利用插電式混合動(dòng)力汽車蓄電池緩解光伏發(fā)電系統(tǒng)波動(dòng)的分析

對于裝配有光伏發(fā)電系統(tǒng)的插電式混合動(dòng)力汽車（PHEV）來說，其車載蓄電池一般在可控充電模式下工作，持續(xù)利用光伏發(fā)電系統(tǒng)為蓄電池充電。但是，光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率受云層變化影響很大，當(dāng)云層迅速變化時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率也將發(fā)生很大的波動(dòng)，此時(shí)帶負(fù)荷抽頭變換式變壓器或者伏安無功補(bǔ)償設(shè)備很難調(diào)節(jié)電壓的波動(dòng)，會(huì)造成很嚴(yán)重的電壓波動(dòng)。提出了一種基于模糊算法的控制策略，利用PHEV蓄電池緩解光伏發(fā)電系統(tǒng)的波動(dòng)，從而有效抑制車載電網(wǎng)電壓的劇烈波動(dòng)。

建立了光伏發(fā)電系統(tǒng)和PHEV電池控制器模型，分析了光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器所能提供的無功功率。模糊控制器以晴天無云狀態(tài)的發(fā)電電壓波形為參考，根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電電壓偏差和電壓波動(dòng)，結(jié)合電池SOC，把電池工作模式分為快速充電、中速充電、慢速充電、不充電、慢速放電、中速放電和快速放電。當(dāng)全天陰天或者下雨時(shí)，電池在放電模式下工作。電路電壓由逆變器無功功率決定，當(dāng)云層迅速變化時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電功率劇烈波動(dòng)，把車載蓄電池當(dāng)作微型分布式發(fā)電系統(tǒng)通過抽頭變換式變壓器彌補(bǔ)光伏發(fā)電系統(tǒng)有用功率的不足。

分別建模分析了晴天、陰天以及云層劇烈變化24h內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電電壓波形和抽頭變換式變壓器抽頭位置的變化。結(jié)果表明，當(dāng)云層劇烈變化時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電電壓24h波形劇烈變化。采取抽頭變換式變壓器雖然可以在一定程度上緩解電壓不足，但是作用有限；而采取車載蓄電池的控制方法，可以有效緩解電壓波動(dòng)，并能使電壓工作在規(guī)定范圍內(nèi)。

刊名：International Transactions on Electrical Energy Systems（英）

刊期：2016年第10期

作者：M.M.Aly et al

編譯：孫志祥