陳玉芳，周立麗

(1.東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院，吉林省吉林市 132012；2.內(nèi)蒙古民族大學(xué)物理與電子信息學(xué)院，內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市 028043)

光伏-超級(jí)電容器混合系統(tǒng)的建模與控制

陳玉芳1，2，周立麗2

(1.東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院，吉林省吉林市 132012；2.內(nèi)蒙古民族大學(xué)物理與電子信息學(xué)院，內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市 028043)

為解決光伏發(fā)電系統(tǒng)出力隨機(jī)性大，波動(dòng)較強(qiáng)等問(wèn)題，提出了一種光伏-超級(jí)電容器混合系統(tǒng)控制策略。建立了光伏和超級(jí)電容器數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建了一種變流器少、成本低的光伏、超級(jí)電容器及可控直流負(fù)載集結(jié)于直流母線(xiàn)的結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了各個(gè)系統(tǒng)的控制方程。超級(jí)電容器快速充放電，平抑直流母線(xiàn)電壓波動(dòng)，可控直流負(fù)荷柔性投切，保證超級(jí)電容器荷電狀態(tài)運(yùn)行于規(guī)定范圍之內(nèi)。此種控制策略平滑了上網(wǎng)功率，提高了光伏利用率，穩(wěn)定了直流母線(xiàn)電壓。基于PSCAD/EMTDC中的仿真結(jié)果驗(yàn)證了光伏-超級(jí)電容器混合系統(tǒng)模型的準(zhǔn)確性及控制策略的有效性。

光伏；超級(jí)電容器；混合系統(tǒng)；建模；協(xié)調(diào)控制；平滑上網(wǎng)功率

0 引 言

基于國(guó)家“十二五”規(guī)劃綱要提出發(fā)展可持續(xù)純綠色能源的戰(zhàn)略及背景，作為新能源發(fā)電形式之一的光伏發(fā)電已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)，光能儲(chǔ)量豐厚性及清潔性使未來(lái)其代替儲(chǔ)量有限、危害生態(tài)環(huán)境的傳統(tǒng)化石能源成為大勢(shì)所趨。但光伏發(fā)電的波動(dòng)性、間隙性等特點(diǎn)導(dǎo)致上網(wǎng)功率波動(dòng)大、直流母線(xiàn)電壓不平穩(wěn)，嚴(yán)重影響了光能滲透率及系統(tǒng)電能品質(zhì)。超級(jí)電容器相比傳統(tǒng)儲(chǔ)能裝置具有功率密度大、充放電迅速、壽命高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，采用光伏-超級(jí)電容器混合發(fā)電可以很好地解決光伏單獨(dú)并網(wǎng)時(shí)所引起的一系列問(wèn)題[1-3]。

目前針對(duì)光儲(chǔ)混合系統(tǒng)的研究，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)取得了一定進(jìn)展。文獻(xiàn)[4]分析了微電網(wǎng)中儲(chǔ)能的作用、技術(shù)特點(diǎn)和現(xiàn)狀。通過(guò)儲(chǔ)能電壓源逆變器(voltage source inverter，VSI)的控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)功率的調(diào)節(jié)控制。文獻(xiàn)[5]提出的控制策略實(shí)現(xiàn)了光伏電站對(duì)系統(tǒng)的電壓和電頻率調(diào)節(jié)能力。文獻(xiàn)[6]建立了雙饋風(fēng)機(jī)、光伏和蓄電池的詳細(xì)模型，提出的控制策略可以保證微網(wǎng)系統(tǒng)功率的平衡以及公共連接點(diǎn)(point of common coupling，PCC)電壓、頻率要求。文獻(xiàn)[7]以超級(jí)電容器充放電電流、風(fēng)光和負(fù)荷需求相差最大、最小程度作為約束條件，以1年的運(yùn)行成本作為優(yōu)化目標(biāo)，通過(guò)改進(jìn)的粒子群算法，在優(yōu)化了儲(chǔ)能單元容量的基礎(chǔ)上，提出了一種超級(jí)電容器和蓄電池混合儲(chǔ)能的控制策略，此控制策略平抑了微網(wǎng)電源功率波動(dòng)。文獻(xiàn)[8]通過(guò)超級(jí)電容器和蓄電池的混合儲(chǔ)能裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)和孤島2種模式下的無(wú)縫對(duì)接，不僅保證了微網(wǎng)系統(tǒng)的電壓和頻率處在正常范圍內(nèi)，而且還實(shí)現(xiàn)了功率的平滑上網(wǎng)。文獻(xiàn)[9]提出的控制策略可以保證超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)實(shí)時(shí)處于正常范圍之內(nèi)，且儲(chǔ)能系統(tǒng)消耗功率最小，上網(wǎng)功率平滑。文獻(xiàn)[10]采用風(fēng)機(jī)、光伏、電解槽、燃料電池集結(jié)于直流母線(xiàn)的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)中能量過(guò)剩時(shí)，多余的能量將用來(lái)電解制氫，系統(tǒng)能量匱乏時(shí)，燃料電池耗氫提出能量。這種控制策略確保了系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。文獻(xiàn)[11]采用光伏、電池通過(guò)DC/DC變流器連接于直流母線(xiàn)的結(jié)構(gòu)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)與仿真證明了此種結(jié)構(gòu)具有能量轉(zhuǎn)換效率高，成本低的優(yōu)點(diǎn)。文獻(xiàn)[12]在滿(mǎn)足系統(tǒng)中負(fù)荷需求的基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)運(yùn)行成本為目標(biāo)，分析了電池容量對(duì)成本的影響，并確定最優(yōu)的電池容量。

本文在PSCAD/EMTDC仿真軟件中搭建光伏、超級(jí)電容器、BOOST變流器、雙向DC/DC及DC/AC數(shù)學(xué)模型，并確定混合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；針對(duì)混合系統(tǒng)的6種運(yùn)行工況提出契合的控制策略；最后根據(jù)PSCAD中的仿真結(jié)果驗(yàn)證光伏-超級(jí)電容器混合模型與控制策略的準(zhǔn)確性與有效性。

1 系統(tǒng)建模

1.1 光伏系統(tǒng)建模

光伏電流方程[13]為

(1)

式中：Ipv為輸出電流；RP和Rs分別對(duì)應(yīng)泄漏損失和飽和度損失；RL為所連接的負(fù)載；Ia為光生電流；Is為反向飽和電流；q為電子電荷；UO為輸出電壓；η為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)；k為波爾茲曼常數(shù)；T為絕對(duì)溫度。

光照強(qiáng)度與光伏最大功率點(diǎn)跟蹤(maximum power point tracking，MPPT)算法，作者已在文獻(xiàn)[13]中闡述，本文不再贅述。

1.2 超級(jí)電容器的建模

超級(jí)電容器組的等效電容為[14]

(2)

式中：Csc為超級(jí)電容器等效總電容；A與B分別為超級(jí)電容器串聯(lián)和并聯(lián)個(gè)數(shù)；Cf為超級(jí)電容器的單體電容。

等效總內(nèi)阻為

(3)

式中：r為超級(jí)電容器等效總電阻；rf為超級(jí)電容器單體電阻。

超級(jí)電容器吸收或釋放的能量為

(4)

式中：E為吸收/釋放的能量；U1與U2分別為超級(jí)電容器初始電壓和狀態(tài)電壓。

1.3 Boost變流器建模

Boost數(shù)學(xué)模型為

(5)

式中：Uin和Uout分別為Boost變換器輸入與輸出電壓；Iin和Iout分別為Boost變流器的輸入與輸出電流；IL為濾波電感電流；D(導(dǎo)通取0，關(guān)斷取1)為占空比；L為濾波電感；C1和C2為穩(wěn)壓電容。

1.4 雙向DC/DC變流器建模

雙向DC/DC數(shù)學(xué)模型為

(6)

式中：Is、IPWM和IDC分別為電感濾波電流、變流器斬波電流與輸出電流；Us、UPWM和UDC分別為輸入端口電壓、變流器端口電壓及輸出端口電壓；rs為電路等效電阻；LDC為濾波電感；Cs和CDC為穩(wěn)壓電容。

1.5 DC/AC逆變器建模

dq軸坐標(biāo)下，DC/AC逆變器數(shù)學(xué)模型為

(7)

式中：Id和Iq為網(wǎng)側(cè)dq軸電流分量；R和L分別為網(wǎng)側(cè)線(xiàn)路電阻與濾波電感；k和m分別為坐標(biāo)變換系數(shù)與逆變器調(diào)制比；Ud和Udc分別為d軸電壓與直流母線(xiàn)電壓；θ為d軸與電網(wǎng)a相電壓的相角差。

2 混合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

混合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。光伏和超級(jí)電容器經(jīng)過(guò)Boost升壓變流器與雙向DC/DC變流器耦合于直流母線(xiàn)，電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)DC/AC逆變器與直流母線(xiàn)相連，柔性可投切直流負(fù)載直接與直流母線(xiàn)相連。光伏系統(tǒng)中：Ipv和Upv分別為源生電流與電壓；Ppv為輸出功率；Dpv為變流器占空比；rpv和Lpv分別為電阻與濾波電感。

超級(jí)電容器系統(tǒng)中：Isc和Usc分別為端電壓與端電流；rsc和Lsc分別為等效電阻與濾波電感；Dsc1與Dsc2為雙向DC/DC變流器的占空比；Psc為吸收/發(fā)出的功率。

柔性可投切直流負(fù)載系統(tǒng)中：IL為端電流；DL1、DL2、DLn為系統(tǒng)變流器的控制信號(hào)；PL為消耗功率。

并網(wǎng)交流系統(tǒng)中：Ua、Ub、Uc，Ia、Ib、Ic，La、Lb、Lc及rga、rgb、rgc分別為機(jī)端電壓、電感電流、濾波電感與電機(jī)內(nèi)部等效電阻；S1～S6為變流器的控制信號(hào)；Pg為交流負(fù)荷所需功率。

光伏系統(tǒng)、超級(jí)電容器系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)及柔性可投切直流系統(tǒng)電流與直流母線(xiàn)電壓關(guān)系為

(8)

式中：

Idc_p=Ipv±Isc-IL

(9)式中：Cdc與Udc分別為直流母線(xiàn)電容與電壓；Idc_p和Idc_g分別為直流母線(xiàn)流入電流及流出電流；Ipv、Isc及IL分別為光伏電流、超級(jí)電容器電流及直流負(fù)載電流。

圖1 混合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)Fig.1 Hybrid system architecture

3 混合系統(tǒng)控制策略及運(yùn)行工況

3.1 混合系統(tǒng)控制

3.1.1 光伏系統(tǒng)控制

光伏系統(tǒng)控制方程為

(10)

式中：Kpvp與Kpvl分別為控制器比例系數(shù)和積分系數(shù)；Upv_mppt為最優(yōu)點(diǎn)電壓參考值；S為復(fù)頻域變量。

光伏系統(tǒng)控制原理如圖2所示。

圖2 PV系統(tǒng)控制原理Fig.2 Control principle of PV system

光伏電壓Upv和電流Ipv經(jīng)過(guò)MPPT模塊產(chǎn)生最優(yōu)點(diǎn)電壓參考值Upv_mppt，Upv與Upv_mppt采用電壓外環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)光伏最優(yōu)出力。

3.1.2 超級(jí)電容器系統(tǒng)控制

超級(jí)電容器系統(tǒng)控制方程為

(11)

式中：Kscp與Kscl分別為控制器的比例系數(shù)和積分系數(shù)。

超級(jí)電容器系統(tǒng)控制原理如圖3所示。

圖3 超級(jí)電容器系統(tǒng)控制原理Fig.3 Control principle of SC system

超級(jí)電容器參考功率Pscref與超級(jí)電容器端電壓Usc相除產(chǎn)生電流參考值Iscref，Isc與Iscref采用電壓外環(huán)控制，保證混合系統(tǒng)功率的平衡。

3.1.3 柔性可投切直流系統(tǒng)控制

直流負(fù)載的控制方程為

(12)

直流負(fù)載控制原理如圖4所示。

圖4 柔性可投切直流負(fù)載系統(tǒng)控制原理圖Fig.4 Control principle of flexible switching DC-load system

eSOC、eSOCmax、eSOCmin及eSOCm_min經(jīng)過(guò)控制模塊之后產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)控制信號(hào)DL1，DL2，…，DLn，保證超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)處于正常范圍之內(nèi)。

3.1.4 并網(wǎng)系統(tǒng)控制

并網(wǎng)系統(tǒng)控制方程為

(13)

式中：md與mq分別為dq軸控制信號(hào)；Kudp與Kudl分別為電壓控制器的比例系數(shù)與積分系數(shù)；Kidp和Kidl分別為d軸電流控制器的比例系數(shù)與積分系數(shù)；Kiqp與Kiql分別為q軸電流控制器的比例系數(shù)與積分系數(shù)；Udcref為直流電壓參考值；Ud與Uq分別為d，q軸電壓；Id與Iq分別為dq軸電流；ω為電網(wǎng)角速度。

并網(wǎng)控制原理如圖5所示。

網(wǎng)側(cè)系統(tǒng)d軸采用電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)雙環(huán)制，Udcref與Udc的誤差量經(jīng)過(guò)PI控制器產(chǎn)生d軸電流參考值Idref，Idref與Id的誤差經(jīng)過(guò)PI控制器產(chǎn)生的電壓控制量，與d軸電壓Ud相加，與q軸耦合項(xiàng)ωLIq相減，三者結(jié)果與直流母線(xiàn)電壓相除產(chǎn)生了d軸控制信號(hào)md，實(shí)現(xiàn)了直流母線(xiàn)電壓穩(wěn)定無(wú)波動(dòng)；網(wǎng)側(cè)系統(tǒng)q軸采用單環(huán)控制，Iqref為q軸電流參考值，Iqref與Iq經(jīng)過(guò)PI控制器產(chǎn)生的電壓控制量與d軸耦合項(xiàng)ωLId相加，二者相加之和與Udc相除產(chǎn)生了q軸控制信號(hào)mq，確保了無(wú)功功率穩(wěn)定于0 kvar。

圖5 并網(wǎng)系統(tǒng)控制原理Fig.5 Control principle of grid-connected system

3.2 混合系統(tǒng)運(yùn)行工況

光伏-超級(jí)電容器混合系統(tǒng)中控制策略分為以下6種工況。

工況1：當(dāng)混合系統(tǒng)滿(mǎn)足:

(14)

超級(jí)電容器快速動(dòng)作，吸收系統(tǒng)的剩余功率為

Psc=Ppv-Pg-PL

(15)

此時(shí)，超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)不斷增高。

工況2：當(dāng)系統(tǒng)滿(mǎn)足:

(16)

超級(jí)電容器退出運(yùn)行，直流負(fù)載柔性投入，保證系統(tǒng)功率出力與交直流負(fù)荷總需求相等，即

Ppv=Pg+PL

(17)

工況3：當(dāng)系統(tǒng)滿(mǎn)足:

(18)

超級(jí)電容器快速動(dòng)作，補(bǔ)充系統(tǒng)的功率缺額為

Psc=Pg+PL-Ppv

(19)

此時(shí)，超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)不斷降低。

工況4：當(dāng)系統(tǒng)滿(mǎn)足:

(20)

超級(jí)電容器退出運(yùn)行，直流負(fù)載柔性切除，保證系統(tǒng)功率出力與交直流負(fù)荷總需求相等，即

Ppv=Pg+PL

(21)

工況5：當(dāng)陰天或者夜晚光伏出力為0時(shí)，此時(shí)直流負(fù)荷切除，即系統(tǒng)滿(mǎn)足:

(22)

超級(jí)電容器快速動(dòng)作，補(bǔ)充系統(tǒng)的功率缺額為

Psc=Pg

(23)

此時(shí)，超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)不斷降低。

工況6：當(dāng)陰天或者夜晚光伏出力為0時(shí)，此時(shí)直流負(fù)荷切除，即系統(tǒng)滿(mǎn)足:

(24)

此時(shí)超級(jí)電容器退出運(yùn)行，系統(tǒng)調(diào)頻機(jī)組增加出力，平衡系統(tǒng)功率。

4 算例分析

基于PSCAD/EMTDC仿真軟件搭建光伏-超級(jí)電容器混合系統(tǒng)，其主要模塊包括：額定功率為50 kW的光伏，額定容量為15 F的超級(jí)電容器。光伏發(fā)電系統(tǒng)參數(shù)見(jiàn)表1，儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)見(jiàn)表2，系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制參數(shù)見(jiàn)表3。

混合系統(tǒng)的光伏出力，電網(wǎng)交流負(fù)荷調(diào)度曲線(xiàn)及可控直流負(fù)荷調(diào)度曲線(xiàn)如圖6所示。光伏系統(tǒng)中光照強(qiáng)度、最優(yōu)出力及電壓跟蹤情況如圖7所示。

由圖7可知：光照強(qiáng)度、光伏出力及電壓三者曲線(xiàn)波動(dòng)一致，且光伏出力及電壓參考值發(fā)生階躍性變化時(shí)，在PI控制器的作用下，二者實(shí)際值快速穩(wěn)定無(wú)誤差地跟蹤上了實(shí)際值。

表1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的參數(shù)
Table 1 Parameters of PV generation system

表2 SC系統(tǒng)的參數(shù)Table 2 Parameters of SC

表3 系統(tǒng)控制參數(shù)Table 3 Control-parameters of systems

圖6 光伏出力、交流及直流負(fù)荷調(diào)度曲線(xiàn)Fig.6 Curve of power output of PV, AC-load and DC-load dispatch

圖7 光照、PV出力及電壓跟蹤情況Fig.7 Light intensity, output and voltage tracking of PV

超級(jí)電容器系統(tǒng)的功率、電流跟蹤曲線(xiàn)及荷電狀態(tài)的波動(dòng)情況如圖8所示。

圖8 超級(jí)電容器的功率、電流跟蹤及荷電狀態(tài)波動(dòng)情況Fig.8 Power, current tracking and eSOC fluctuation of SC

由圖8可知：4.99 s時(shí)，超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)達(dá)到85%(最大值)，退出運(yùn)行；13.15 s 時(shí)，超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)降為65%(最小值)，退出運(yùn)行；14.97 s時(shí)，超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)降為60%(極小值)，退出運(yùn)行；超級(jí)電容器的參考功率與參考電流發(fā)生階躍性變化時(shí)，在PI控制器的作用下，二者實(shí)際值快速穩(wěn)定無(wú)誤差地跟蹤上了實(shí)際值，且趨勢(shì)一致。

柔性可投切直流負(fù)載的需求跟蹤情況及電流跟蹤情況如圖9所示。

由圖9可知：4.99 s時(shí)，超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)達(dá)到85%，退出運(yùn)行，為消納系統(tǒng)剩余功率，直流負(fù)載需求由10 kW約升為29.37 kW；13.15 s時(shí)，超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)降為65%，退出運(yùn)行，為平衡系統(tǒng)功率，直流負(fù)荷需求約降為13.1 kW；14 s時(shí)，光伏出力為0，為保證交流系統(tǒng)穩(wěn)定持續(xù)可靠運(yùn)行，直流負(fù)荷需求降為0；直流負(fù)載調(diào)度曲線(xiàn)發(fā)生變化時(shí)，在PI控制器的作用下，二者實(shí)際值快速穩(wěn)定無(wú)誤差地跟蹤上了參考值，且趨勢(shì)一致。

圖9 可透切直流負(fù)載功率、電流跟蹤荷電狀態(tài)波動(dòng)情況Fig.9 Power, current tracking and eSOC fluctuation of DC load

直流母線(xiàn)電壓的跟蹤情況如圖10所示。由圖10可知：在PI控制器的作用下，直流母線(xiàn)電壓始終平穩(wěn)運(yùn)行于1 kV。

圖10 直流母線(xiàn)電壓跟蹤情況Fig.10 DC-bus voltage tracking

交流負(fù)荷的需求、無(wú)功功率及dq軸電流的跟蹤情況如圖11所示。由圖11可知：14.97～16 s，為補(bǔ)充系統(tǒng)功率，電網(wǎng)中調(diào)頻機(jī)組增加出力；在PI控制器的作用下，有功功率、無(wú)功功率及dq軸電流的實(shí)際值都無(wú)誤差跟蹤著參考值。

圖11 功率及電流跟蹤情況Fig.11 Power and current tracking

混合系統(tǒng)功率及超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)波動(dòng)情況如圖12所示。

圖12 混合系統(tǒng)功率及荷電狀態(tài)波動(dòng)情況Fig.12 Hybrid system power and eSOC fluctuation of SC

工況1(0～4.99 s)：PV出力大于交直流負(fù)荷需求，超級(jí)電容器充電，其荷電狀態(tài)不斷上升；

工況2(4.99～6 s)：4.99 s時(shí)，超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)達(dá)到85%，退出運(yùn)行，為平衡系統(tǒng)功率，直流負(fù)荷柔性投入，由10 kW升為29.37 kW；

工況3(6～13.15 s)：PV出力小于交流負(fù)荷需求，超級(jí)電容器放電，其荷電狀態(tài)不斷下降；

工況4(13.15～14 s)：13.15 s時(shí)，超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)降為65%，退出運(yùn)行，為平衡系統(tǒng)功率，直流負(fù)載柔性切除，由293.37 kW降為13.1 kW；

工況5(14～14.97 s)：14 s時(shí)，PV出力為0，直流負(fù)荷全部切除，此時(shí)，超級(jí)電容器放電，補(bǔ)充系統(tǒng)功率缺額，荷電狀態(tài)不斷下降；

工況6(14.97～16 s)：14.97 s時(shí)，超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)降為60%，退出運(yùn)行，系統(tǒng)中調(diào)頻機(jī)組增加出力，滿(mǎn)足交流負(fù)荷需求。

5 結(jié) 論

(1)提出的控制策略，保證了混合系統(tǒng)運(yùn)行工況下上網(wǎng)功率平滑，且直流母線(xiàn)電壓穩(wěn)定；

(2)混合系統(tǒng)中通過(guò)光伏系統(tǒng)、超級(jí)電容器系統(tǒng)及柔性可投切直流負(fù)載系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合，保證了超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)運(yùn)行于正常范圍之內(nèi)；

(3)相比于光伏單獨(dú)并網(wǎng)，本文提出的混合系統(tǒng)控制策略，降低了棄光比率。

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(編輯 蔣毅恒)

Modeling and Control of PV-Supercapacitor Hybrid System

CHEN Yufang1,2, ZHOU Lili2

(1. School of Electrical Engineering, Northeast Dianli University, Jilin 132012, Jilin Province, China; 2. College of Physics and Electronic Information, Inner Mongolia University for Nationalities, Tongliao 028043, Inner Mongolia Autonomous Region, China )

To solve the randomness and strong fluctuation of power output of photovoltaic (PV) power generation, this paper proposes a kind of control strategy of PV-supercapacitor (SC) hybrid system. We construct the mathematical model of PV and SC; present the structure PV, SC and controlled DC load being linked in the DC-BUS to reduce the number of converters and saving cost; and deduce the control equation of each system. The SC can charge and discharge rapidly, which contributes to stabilize the voltage fluctuation of DC-BUS. A kind of controllable DC load is put in and cut out flexibly to ensure SOC (state of charge) of SC running in the setting range. Finally, this kind of control strategy can smooth the internet power, improve the PV efficiency, and stabilize the DC-BUS voltage. The simulation results in the PSCAD/EMTDC verify the accuracy of the PV-SC hybrid system model and the effectiveness of the control strategy.

photovoltaic; super-capacitor; hybrid system; modeling; coordinated control; smoothing internet power

TM 61

A

1000-7229(2016)07-0091-08

10.3969/j.issn.1000-7229.2016.07.013

2016-04-25

陳玉芳(1981)，女，碩士研究生，講師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定與控制、新能源并網(wǎng)；

周立麗(1980)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定與控制、新能源并網(wǎng)。