面临能源危机,太阳能光伏发电等新能源的开发越来越受到广泛关注,由于太阳光线具有随机性、间歇性等,从而导致光伏发电系统输出功率具有波动性。为抑制这种功率波动,采用储能单元是常用的方法之一。本课题以由光伏发电系统、储能系统和负载组成的小型直流微电网为研究对象,储能系统由超级电容器和蓄电池混合储能介质以及双向DC/DC变换器组成,重点研究混合储能系统在抑制直流母线电压波动中的作用以及系统的能量管理策略。
　　首先,结合超级电容器和铅酸蓄电池的工作原理,建立各自的数学模型,在此基础上分析了各自的充放电特性,以及获得蓄电池的荷电状态曲线。其次,对双向DC/DC变换电路及其工作原理进行详细分析,并分别对Buck模式和Boost模式建立双向DC/DC变换器的数学模型。针对混合储能的特点,选择超级电容器和蓄电池分别接双向DC/DC变换器并联到直流母线的拓扑结构,对混合储能进行高低频分离,制定相应的充放电控制策略以及能量的协调管理策略.在PSIM仿真软件中搭建混合储能系统的电路模型,通过仿真验证了超级电容器和蓄电池各自控制方法的有效性,进一步验证了混合储能系统的控制算法的可行性.最后,给出系统整体软硬件实现方案,搭建基于英飞凌XH斛FN单片机的实验平台,使用Kcil4软件编写程序,迸行实验验证,实验结果证明了上述控制策略的可行性与合理性.