近些年,世界的能源结构与环境问题显得越来越严峻,清洁无污染的新能源成为了人们研究的新方向,太阳能因其普遍性、无限性、经济性以及无污染而被人们广泛利用。如今的光伏发电产业不仅仅是作为当今能源的补充,未来更可能成为世界能源的主要来源。但是以存在着间歇性、随机性等问题的太阳能作为主要能量来源的光伏微网容易发生功率波动,从而造成微网中负载的工作不正常或损坏。通过在光伏微网中加入功率补偿设备的方法并结合光伏微网本身的特色,对微网中的功率波动进行平抑,保证微网运行的稳定与负载的正常工作和安全。本文以光伏微网中的功率波动为研究对象,通过对D-STATCOM/BESS的深入研究,利用D-STATCOM/BESS能够同时补偿有功功率与无功功率的特性,对控制策略进行改进,考虑光伏电池的输出功率的影响改进复合功率协调控制,使其更加适合光伏微网的工作特性,达到了对微网中的功率波动进行快速平抑的效果,充分发挥了D-STATCOM/BESS在功率双向调节方面的优势。本文主要进行了以下的工作:1.针对光伏微网系统中的电能质量问题,特别是功率波动,对静止无功补偿装置和储能装置进行了研究,发现两者在单独使用时都存在着明显的不足,不符合项目的要求。为了弥补两个装置的缺点,将配电网静止无功发生器和储能装置结合起来组成D-STATCOM/BESS同时对光伏微网系统进行有功功率和无功功率的补偿。为了保证光伏微网系统的稳定运行以及系统中敏感负载设备的正常工作与安全,对补偿设备的控制策略进行改进,使其更适合光伏微网的特性。2.首先,对D-STATCOM/BESS的数学模型进行了深入的研究,并且分析比较了通过对由该数学模型设计出的几种控制策略,通过对控制策略实现的难易、能够达到的控制效果等多个方面进行的综合考虑,决定以dq坐标系解耦的控制策略为基础进行改进。其次,光伏电池作为光伏微网重要的功率波动的因素之一,对其功率控制的显得尤为重要,本文介绍了几种在工程实践中被广泛应用的控制策略,例如定电压跟踪法、扰动观测法、电导增量法以及模糊控制法等。根据特性曲线改变扰动步长弥补了扰动观测法在最大功率点存在功率波动的问题。为了满足在特定情况下,光伏电池需输出额定功率的情况,增加恒定功率输出的工作方式,使其能够在0至最大功率之间输出任意功率。最后,在原有控制策略的基础上提出了实现适用于光伏微网的复合功率协调控制策略,综合考虑微网中光伏电池的输出功率(MPPT)、负载消耗功率、蓄电池剩余电量(SOC)、和D-STATCOM/BESS的额定电流等多种影响因素,通过功率外环计算及控制原则的判断得出补偿电流在dq轴上的分量参考值、光伏电池的工作方式以及负载的工作情况。电流内环再根据电流参考值、电流解耦以及空间矢量脉宽调制(SVPWM)计算得出三相半桥的控制开关量。3.根据项目的设计目标,选择MATLAB/Simulink建立了D-STATCOM/BESS的仿真模型,并以此基础在实验室搭建了物理样机。在该实验平台上进行了启动过程、稳态运行、无功补偿、负载切换等实验,分析实验结果可得补偿装置D-STATCOM/BESS能够有效的与光伏微网系统实现能量的双向流动,对系统中的功率波动进行平抑,起到削峰填谷的作用,并且具有良好的动态性能。本文在功率波动平抑方法中综合考虑了微网中引起功率波动的因素,对控制策略进行改进,使其适应光伏微网的功率波动情况。将其并联在微网馈线负载侧时,能够有效的平抑馈线上的功率波动,保证负载的正常工作。