利用插電式混合動力汽車蓄電池緩解光伏發(fā)電系統(tǒng)波動的分析
對于裝配有光伏發(fā)電系統(tǒng)的插電式混合動力汽車(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,當云層迅速變化時,光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率也將發(fā)生很大的波動,此時帶負荷抽頭變換式變壓器或者伏安無功補償設(shè)備很難調(diào)節(jié)電壓的波動,會造成很嚴重的電壓波動。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,從而有效抑制車載電網(wǎng)電壓的劇烈波動。
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,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。當全天陰天或者下雨時,電池在放電模式下工作。電路電壓由逆變器無功功率決定,當云層迅速變化時,光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電功率劇烈波動,把車載蓄電池當作微型分布式發(fā)電系統(tǒng)通過抽頭變換式變壓器彌補光伏發(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,當云層劇烈變化時,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,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