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随着有限能源资源日益枯竭和环境的污染越来越严重,人们开始把更多的眼光投入到光伏发电。太阳能资源丰富,分布广泛,是一种清洁能源。但光伏发电受环境条件影响较大,当光照强度和光伏阵列表层温度变化时,光伏输出功率也随之变化。蓄电池具有存储能量的作用,因此可以利用蓄电池这一特性来平抑光伏输出功率的波动。 本文在光伏阵列和蓄电池的数学模型的基础上,研究光伏阵列与蓄电池构成的系统的多种工作模式,并重点研究在每种工作模式中各部分的控制策略。主要分别研究在并网和孤岛两种状态中,光伏与蓄电池共交流母线和共直流母线的两种结构。光伏系统都是采用MPPT方式工作,在共交流母线结构中通过逆变器的控制策略来实现,在共直流母线结构中通过Boost电路的控制策略来实现。在并网状态光伏/蓄电池共交流母线结构中,蓄电池采用PQ控制策略来控制并网功率恒定。在并网状态光伏/蓄电池共直流母线结构中,分别研究以逆变器和双向 DC/DC来控制直流母线电压。若直流母线电压由逆变器控制,则蓄电池所接双向 DC/DC控制并网功率恒定;若直流母线电压由双向 DC/DC控制,则逆变器采取 PQ控制来控制并网功率恒定。在双向 DC/DC控制直流母线的基础上,本文提出直流母线电压采用带滞环的电压管理方案。为了避免蓄电池频繁充放电,在传统的电压外环控制策略基础上,提出改进型的非线性函数控制。在孤岛状态光伏/蓄电池共直流母线结构中,逆变器采取 V/f控制策略来稳定交流系统侧电压和频率的稳定,直流母线电压则由双向DC/DC来维持稳定。在孤岛状态光伏/蓄电池共交流母线结构中加入多组蓄电池,其中蓄电池采取 V/f控制策略来维持交流系统侧电压和频率的稳定,而其它蓄电池采取 PQ控制,进一步研究多组蓄电池的控制策略。 在EMTDC/PSCAD仿真软件中,搭建光伏与蓄电池组成的多种结构模式的模型,通过仿真分析光伏/蓄电池组成的各种结构的特性,根据仿真结果验证各种控制策略的有效性。