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风光储并网系统 matlab/simulink风光储能并网交直流发电系统仿真模型2018a版本2021a版本 1光伏和风电均采用扰动观察法最大功率跟踪 2蓄电池为双向DC-DC变换器采用电压环和电流环控制的双闭环控制且电流环和电压环均采用PI调节器 3并网控制为P/Q控制是令电网或储能装置输出的有功和无功能随控制系统的输入有功和无功的指令值变化最近在搞风光储并网系统的仿真发现这玩意儿就像搭乐高——各个模块看起来简单组合起来才发现处处是坑。
今天咱们就掰开揉碎了聊聊这个系统里几个关键模块的实现手把手带你看懂怎么用Simulink搭出能跑通的模型。
风光CP的MPPT秘籍光伏和风电这对CP要发电首先得学会追光和捕风。
扰动观察法PO作为经典MPPT算法核心就八个字试探反应动态调整。
来看光伏侧的代码实现function duty_cycle PnO_MPPT(V_pv, I_pv) persistent P_prev V_prev; if isempty(P_prev) P_prev V_pv * I_pv; V_prev V_pv; duty_cycle
5; return; end delta_V
01; % 扰动步长 P_now V_pv * I_pv; if (P_now P_prev) duty_cycle (V_pv V_prev) ? duty_cycle - delta_V : duty_cycle delta_V; else duty_cycle (V_pv V_prev) ? duty_cycle delta_V : duty_cycle - delta_V; end P_prev P_now; V_prev V_pv; end这段代码就像个精明的商人每次调整占空比后都要算笔账这次调整是赚了功率增加还是亏了赚了就继续往这个方向调亏了马上掉头。
注意步长不能太大否则容易在最大功率点附近反复横跳。
蓄电池的双重人格蓄电池这个中间商可不简单充放电状态切换时得精神分裂。
双闭环控制就像请了俩管家——电压环是财务总监管大局电流环是执行经理抓落实。
在Simulink里搭双闭环控制时电压外环的PI参数得比电流内环大一个数量级。
比如蓄电池额定电压400V时电压环比例系数Kp建议在
0.
之间积分时间
1s电流环Kp可以取10左右积分时间
01s。
不过具体参数还得用PID Tuner自动整定毕竟手调参数这事就像开盲盒。
看这个控制逻辑的伪代码% 电压环计算电流指令 I_ref Kp_v*(V_ref - V_dc) Ki_v*integral(V_ref - V_dc); % 电流环生成PWM duty Kp_i*(I_ref - I_batt) Ki_i*integral(I_ref - I_batt);这里有个坑爹的地方——充放电模式切换时要记得给积分项清零否则系统会像宿醉的人一样反应迟钝。
可以在模式切换时加个reset信号或者用anti-windup策略。
并网控制的太极之道P/Q控制说白了就是指哪打哪的功夫。
当调度说发100kW有功50kVar无功系统就得像太极高手一样柔中带刚地输出。
风光储并网系统 matlab/simulink风光储能并网交直流发电系统仿真模型2018a版本2021a版本 1光伏和风电均采用扰动观察法最大功率跟踪 2蓄电池为双向DC-DC变换器采用电压环和电流环控制的双闭环控制且电流环和电压环均采用PI调节器 3并网控制为P/Q控制是令电网或储能装置输出的有功和无功能随控制系统的输入有功和无功的指令值变化坐标变换是这里的核心戏法abc坐标系转dq坐标系就像给电网戴了副3D眼镜把旋转的电压电流变成静止的量。
锁相环PLL就是这眼镜的调焦器必须又快又准。
并网逆变器的控制代码里有个关键点% 电流内环解耦控制 Vd (Kp Ki/s)*(Id_ref - Id) - ω*L*Iq; Vq (Kp Ki/s)*(Iq_ref - Iq) ω*L*Id;这里的交叉耦合项补偿就像炒菜放盐——不放没味放多了齁咸。
参数L要是没设准系统就会像旋转的陀螺一样振荡。
实测发现取实际电感值的
2倍左右效果比较稳。
仿真时遇到过神奇现象明明参数都对就是并不上网。
最后发现是Simulink求解器步长设太大导致PLL锁相延迟。
换成变步长ode23t最大步长限制在50μs立马药到病除。
这个系统仿真验证就像煮广东老火汤——急不得。
建议先分模块调试最后再联调。
比如先把光伏MPPT单独跑通再接入直流母线最后挂载并网逆变器。
遇到振荡别慌八成是PI参数没调好或者解耦系数不对。
记住仿真工程师的三大法宝示波器、参数扫描、喝咖啡。