分布式光储互补系统建模与仿真方案简析

一般在分布式发电系统中，由于各种能量电源很容易受外界条件（如光照、温度、风速等）因素的影响，造成功率波动。储能系统是一个可完能量存储和释放的系统，具有平滑过渡、削峰填谷、调频调压等功能。可以使太阳能、风能发电平滑输出，减少其随机性、间歇性、波动性给电网和用户带来的冲击，确保不间断供电。

本文主要针对光储系统，验证当系统中光伏功率波动时，储能对整体系统功率波动的抑制效果。

独立储能并网系统建模

独立储能系统主要包括储能变流器及控制、储能电池的管理，以及监控与调度管理单元等部分。 常用的变流器控制策略有PQ控制、VF控制、下垂控制、虚拟同步机控制等方式。**

根据情况，搭建储能系统模型，模型中储能及储能换流器系统通过升压变压器接到10KV电网，系统额定功率15KW，整体模型如下**

储能系统整体模型

储能并网主电路

控制部分采用基于PQ控制的双闭环控制，无功给定为0，通过改变有功功率参考值的正负可实现储能的充电或放电。

双闭环PQ控制

模型中功率给定在1s时由1pu变为-1pu，可以观测到储能出口功率及电池SOC变化，1s前蓄电池以额定功率放电，SOC减小，1s后，电池以额定功率充电，SOC逐渐上升。

并网处电压、电流、有功无功

蓄电池SOC、充放电电流、电池电压

光储互补系统建模

采用之前介绍过的三相光伏并网模型，光伏系统额定功率（光照1000，温度25）100KW，在交流侧并联储能系统。设定整体光储系统额定输出功率100KW，当外部条件发生变化时，通过对储能的控制，使整体系统交流电网侧输出功率始终保持在1000KW。 整体仿真模型如图所示

光储系统模型

简单协调控制部分如图，整体额定功率减光伏输出功率作为储部分的参考功率

功率分配控制

当温度25，光照1000时，光伏输出功率为整体额定功率，此时储部分既不发出也不吸收功率，仿真结果如下

光伏输出功率

光储系统PCC处功率

储能输出功率、电压、电流

蓄电池SOC、充放电电流、电池电压

按如下条件在模型运行过程中，手动改变外部条件，结果如下

外界条件设置

光储系统PCC处功率

光伏输出功率

储能输出功率、电压、电流

蓄电池SOC、充放电电流、电池电压

可以看出，在光伏外部条件发生变化时，光伏输出功率随之波动，但由于储能的存在，整体系统输出功率始终保持不变（100KW）。