基于VRLA构建光储联合并网发电系统

并网逆变器输出有功、无功功率的控制。

4 实验结果
DC／AC装置的主要参数：PN=20 kW，UN=380 V，滤波电感L=1 mH，隔离变压器变比为100：380，Y／△连接，开关频率fs=9 kHz；DC／ DC装置的主要参数：PN=10 kW，UN=500 V，L=5 mH，C1=C2=800μF，fs=10 kHz。设定DC／DC工作在Boost模式，将蓄电池能量并入500 V直流母线，并利用接在其上的一台10 kW逆变器作为负载验证系统工作特性，实验结果如图6所示。可见，当逆变器并网功率发生变化时，500 V直流母线维持稳定，保证了系统及其向负载供电的稳定性。

设定DC／DC工作在Buck模式，对蓄电池进行三阶段充电，实验结果如图7所示。

充电过程中，根据蓄电池端压及充电电流的大小进行实时判断，并进行三阶段的智能切换，实现蓄电池组的快速充电。
设定DC／AC工作在整流模式，DC／DC工作在Buck模式，两个系统同时向蓄电池充电，测试当光板被阴影遮挡时，交流整流系统自动调整充电电流，维持蓄电池组正常充电。实验结果如图8a所示。其中，Udc为蓄电池充电电压，Idc为总充电电流，I1为整流充电电流，I2为Buck充电电流。

由图可知，光板未被遮挡时，直流母线能量充足，DC／AC和DC／DC各承担一半，即25 A的充电电流；当光板被遮挡，直流母线能量减少，DC／DC充电电流降至10 A，DC／AC检测到后，自动抬升充电电流至40 A，维持总充电电流为50 A。
设定DC／AC工作在逆变模式，DC／DC工作在Buck模式，由蓄电池和悬挂在直流母线上的光伏阵列同时经DC／AC逆变并网，输出定功率6 kW，测试当光板被阴影遮挡时，蓄电池组自动调整功率输出，维持整套系统的并网功率。实验结果如图8b所示。其中，Udc，Idc分别为逆变器输入端直流电压、电流，I1为蓄电池输出电流，I2为DC／DC输出电流，ia，ib为并网电流。由图可知，光板未被遮挡时，直流母线与蓄电池分别向电网反馈3 kW功率，当光板被遮挡时，直流母线能量下降至1 kW，其余5 kW则由蓄电池补充。

5 结论
光储联合并网发电系统是对光伏发电系统最合理的利用模式，蓄电池储能系统的引入，弥补了独立光伏系统发电分时断续，稳定性低的缺陷。同时，蓄电池较稳定的端压具有良好的箝位作用，辅助稳定系统直流母线电压，有利于逆变环节运转在最佳工况。储能装置的选择及其充、放电控制策略，及放电过程中的功率协调都是实际应用中需要研究和有待改进的方面。