【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于分布式光儲，具體涉及一種用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器控制方法。
技術介紹
1、在分布式光儲配置中，光伏(pv)模塊作為主要的發電單元，其性能直接影響到整個系統的發電效率和穩定性。然而，由于光照不均勻、最大功率點追蹤(mppt)算法的誤差以及pv模塊電壓的下降等問題，pv發電量往往會受到顯著影響。這些問題不僅降低了直流變換器的效率，還對功率密度和穩定可靠性提出了更高的挑戰。
2、為了解決這些問題，現有研究采取了多種方案。一種主流方案是將光伏系統與儲能系統集成到獨立的dc-dc等級的直流鏈路中，但這種方法存在明顯的缺陷。它增加了變換器的數量，導致系統復雜性提高，同時降低了功率密度。另一種方案則是將光伏陣列或儲能電池直接耦合到主直流鏈路，雖然這種方法在一定程度上解決了功率密度低的問題，但光伏終端的頻率振蕩及電池電壓要求卻成為新的權衡難題。
3、此外，采用分布式儲能和串聯級聯式光伏架構，以及集中儲能和并聯級聯光伏架構，雖然可以在一定程度上應對光照不均勻的問題，并提高pv在不均勻光照條件下的性能，但這些架構同樣需要多個隔離性高增益的變換器來允許靈活可變的pv低電壓。這不僅增加了系統的復雜性和成本，還限制了系統的靈活性和可擴展性。目前，市場上缺乏一種能夠同時滿足優化不均勻光照下的mppt性能、適應pv寬電壓變化、高效差分功率處理以及最大限度地降低單個封裝器件的成本和復雜性的技術。這些性能要求之間往往存在相互制約的關系，使得解決這些問題的難度進一步加大。
4、因此，怎樣才能在分布式光
技術實現思路
1、針對上述現有技術的不足，本專利技術提供了一種用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器控制方法，能夠同時滿足優化mppt性能、適應pv寬電壓變化、高效差分功率處理以及降低單個封裝器件的成本和復雜性的技術要求，為分布式光儲系統的高效、可靠運行提供了有力支持。
2、為了解決上述技術問題，本專利技術采用了如下的技術方案：
3、一種用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器控制方法，包括以下步驟：
4、s1、構建四端口變換器fpc；四端口變換器fpc具有三個輸入端口和一個公共直流鏈路端口；三個輸入端口分別與各自的電源串聯連接，并最終匯集到公共直流鏈路端口；
5、其中，三個輸入端口分別代表兩個光伏模塊和一個儲能單元；三個輸入端口分別通過各自的電感和電容與公共直流鏈路相連；各輸入端口的電路上的電感與電容構成電路的濾波部分，用于平滑電流和電壓的波動；各輸入端口的電路上還設置有軟開關，用于通過pwm控制信號進行驅動，以實現相應電路的變換和能量傳輸；
6、公共直流鏈路端口部分設有一個軟開關，用于控制直流鏈路的通斷，還設有一個與公共直流鏈路相連的電容，用于進一步平滑直流鏈路的電壓；
7、s2、設置四端口變換器fpc的元件參數；所述元件參數包括電感參數和電容參數；
8、s3、設置四端口變換器fpc的控制方案，用于根據系統狀態和上層邏輯，生成并優化四端口變換器fpc的各軟開關控制信號；
9、s4、按照設置的控制方案對四端口變換器fpc進行控制。
10、本專利技術與現有技術相比，具有如下有益效果：
11、1.優化光伏最大功率點追蹤(mppt)性能。通過構建具有三個輸入端口的四端口變換器fpc，本方法能夠分別接入兩個光伏模塊和一個儲能單元，實現獨立且靈活的mppt控制。各輸入端口配備的電感和電容濾波部分，以及軟開關的pwm控制信號，能夠平滑電流和電壓波動，從而提高mppt的準確性和穩定性，特別是在不均勻光照條件下。
12、2.滿足低電壓增益的要求。本方法通過合理的電路設計和元件參數設置，使得四端口變換器fpc能夠在低電壓增益的條件下高效運行。這有助于降低系統對高增益變換器的依賴，減少變換器的數量和復雜性，從而提高功率密度和降低成本。
13、3.適應pv寬電壓變化。由于各輸入端口與公共直流鏈路之間通過電感和電容相連，并配備軟開關進行pwm控制，因此本方法能夠適應光伏模塊在不同光照和溫度條件下產生的寬電壓變化。這使得系統能夠在更廣泛的電壓范圍內穩定運行，提高系統的適應性和可靠性。
14、4.高效差分功率處理。四端口變換器fpc的設計允許同時處理來自不同輸入端口的差分功率，實現能量的高效傳輸和分配。通過優化控制方案，可以確保各輸入端口之間的功率平衡，避免功率浪費和能量損失。
15、5.降低單個封裝器件的成本和復雜性。本方法通過集成多個功能于一個四端口變換器中，減少了所需變換器的數量，從而降低了單個封裝器件的成本。同時，由于采用了軟開關技術，減少了開關過程中的能量損失和電磁干擾，進一步簡化了系統結構，降低了復雜性。
16、6.對本方法所提出fpc模型進行損耗分析和效率計算，并與其他兩種模型進行對比。對比模型包括傳統的雙變換器模型(一個光伏模塊與一個儲能單元串聯)和傳統的三變換器模型(兩個光伏模塊與一個儲能單元串聯)。本專利技術所提fpc模型具有穩定的高效率，在滿載時可以達到約95.37％的峰值，在空載時保持近94.07％。相比傳統模型，所提模型在開關機理和效率上具有明顯優勢。
17、綜上所述，這種用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器控制方法，能夠同時滿足優化mppt性能、適應pv寬電壓變化、高效差分功率處理以及降低單個封裝器件的成本和復雜性的技術要求，為分布式光儲系統的高效、可靠運行提供了有力支持。
18、優選的，三個輸入端口分別為依次下行的第一光伏端口pv1，第二光伏端口pv2和電池端口bat。
19、這樣的設置，1.優化能源管理。通過將第一光伏端口pv1、第二光伏端口pv2和電池端口bat依次下行配置，該
技術實現思路
實現了對多種能源輸入(光伏和儲能)的有效管理和整合。這種配置使得系統能夠靈活地根據光照條件和儲能狀態，調整各端口的功率輸出，從而優化能源利用效率和系統穩定性。
20、2.增強mppt性能。對于第一光伏端口pv1和第二光伏端口pv2，由于它們分別接入不同的光伏模塊，因此可以獨立進行最大功率點追蹤(mppt)。這種配置有助于在光照不均勻的情況下，最大化每個光伏模塊的發電效率，從而提高整個系統的發電能力。
21、3.提高系統靈活性。電池端口bat的引入，為系統提供了額外的儲能和調節能力。在光照不足或電網需求變化時，電池可以釋放或吸收能量，以維持系統的穩定運行。同時，電池還可以作為備用電源，在緊急情況下為系統提供電力支持。
22、優選的，s2中，設置電感參數時，滿足如下要求：
23、
24、式中，下標pv1表示第一光伏，下標pv2表示第二光伏；下標bat表示電池；下標dc表示直流；δi表示電流本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器控制方法，其特征在于：三個輸入端口分別為依次下行的第一光伏端口pv1，第二光伏端口pv2和電池端口bat。
3.如權利要求2所述的用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器控制方法，其特征在于：S2中，設置電感參數時，滿足如下要求：
4.如權利要求3所述的用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器控制方法，其特征在于：S2中，設置電容參數時，滿足如下要求：
5.如權利要求4所述的用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器控制方法，其特征在于：S3中，所述控制方案包括參考信號的生成層、實現和執行層、相位調制開關層；
6.如權利要求5所述的用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器控制方法，其特征在于：所述上層控制邏輯包括：當狀態信號Flagcurt＝0，電池正常運行時，電池參考電流IbatRef遵循IrefPI的參考電流值；
7.如權利要求6所述的用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器
...【技術特征摘要】
1.一種用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器控制方法，其特征在于：三個輸入端口分別為依次下行的第一光伏端口pv1，第二光伏端口pv2和電池端口bat。
3.如權利要求2所述的用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器控制方法，其特征在于：s2中，設置電感參數時，滿足如下要求：
4.如權利要求3所述的用于分布式光儲配置的軟開關多端口變換器控制方法，其特征在于：s2中，設置電容參數時，滿足如下要求：
5.如...
【專利技術屬性】
技術研發人員：葉樊，肖強，湯鈺，張施令，謝露，羅永捷，
申請(專利權)人：國網重慶市電力公司經濟技術研究院，
類型：發明
國別省市：
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