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储能系统技术 储能系统 下垂控制 可靠性分析 ★ 5.0

一种改进的孤岛模式下级联光伏-储能系统的ω-ϕ下垂控制方法

An Improved ω-ϕ Droop Control for Cascaded PV-ES System in Islanded Mode

作者 Junlan Ou · Hua Han · Guangze Shi · Yajuan Guan · Abderezak Lashab · Josep M. Guerrero
期刊 IEEE Transactions on Sustainable Energy
出版日期 2024年6月
技术分类 储能系统技术
技术标签 储能系统 下垂控制 可靠性分析
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 级联H桥结构 光伏储能系统 ω - ϕ下垂控制法 功率调节 系统可靠性
语言:

中文摘要

级联H桥结构在光伏发电领域受到越来越多关注。本文提出一种适用于孤岛运行模式下级联光伏-储能(PVES)系统的改进型ω-ϕ下垂控制方法。光伏单元以单位功率因数输出有功功率,储能单元负责系统总输出电压调节、频率恢复及功率波动抑制。所提方法通过储能单元调控光伏串电压,仅需储能侧获取公共连接点信息,即可实现无稳态误差的频率同步及储能与光伏间的自主协调,降低通信依赖,提升系统可靠性。稳定性分析与仿真结果验证了该控制策略的有效性。

English Abstract

The cascaded H-bridge structure has raised more and more attention in the field of photovoltaic (PV) power generation. This paper presents an improved ω-ϕ droop control method for the islanded cascaded photovoltaic-energy storage (PVES) system. The PV units mainly focus on outputting active power with unity power factor characteristic while the ES unit is responsible for the total output voltage regulation, frequency restoration, and power fluctuation suppression. With the proposed method, the string voltage can be regulated by the ES unit. Further, both the frequency synchronization with no steady state error and the cooperation between ES and PVs are realized automatically with only ES control requires PCC information. Therefore, the communication dependence is reduced which improves the system reliability. In addition, stability analysis and simulation results are provided to verify the effectiveness of the proposed controller.
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SunView 深度解读

该改进型ω-ϕ下垂控制技术对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同控制具有重要应用价值。级联H桥架构与公司PowerTitan储能系统的模块化设计理念高度契合,所提出的储能单元主导电压频率调节、光伏单元单位功率因数输出的协调策略,可直接应用于光储一体化项目的孤岛运行场景。该方法仅需储能侧获取PCC信息即可实现无差频率同步,显著降低通信依赖,提升系统可靠性,与阳光电源构网型GFM控制技术形成互补。特别适用于海岛微网、工商业离网系统等应用场景,为iSolarCloud平台的智能协调控制算法提供理论支撑,增强光储系统在弱电网及孤岛模式下的稳定运行能力。