基于能量分配的光伏混合储能系统仿真模型 ①光伏采用mppt控制实现最大功率跟踪 ②蓄电池与超级电容构成混合储能系统电池实现连续功率供应超级电容提供瞬态功率供应 ③拓扑光伏DC/DC采用boost变换器混合储能系统采用双向buck-boost变换器 混合系统中电池提供持续的能量而超级电容器则为负载提供瞬时功率 总电池补偿低频充放电超级电容补偿高频充放电 直接~~2018b版本光伏混合储能系统这玩意儿最近在微电网里火得不行今天咱们就用MATLAB 2018b搞个带劲的仿真。整个系统最骚的操作就是让蓄电池和超级电容玩起了分工合作——一个当老黄牛慢慢犁地一个当猎豹瞬间爆发。先看光伏板这头的配置咱们直接祭出Boost变换器配PO算法。这个MPPT控制的核心在于电压扰动观察直接上硬核代码function duty_cycle mppt_control(Vpv, Ipv, prev_V, prev_d) delta 0.01; % 扰动步长 P_now Vpv * Ipv; P_prev prev_V * prev_d; if (P_now - P_prev)/(Vpv - prev_V) 0 duty_cycle prev_d delta; else duty_cycle prev_d - delta; end duty_cycle max(min(duty_cycle,0.9),0.1); % 限幅 end这段代码的精髓在电压-功率斜率判断每次扰动后功率要是往上蹿就继续同方向调整占空比否则反向操作。注意那个0.9的限幅这是为了防止Boost电路占空比过载炸机。混合储能这边用的双向Buck-Boost变换器重点在电流环控制。蓄电池的控制回路得加个低通滤波% 低通滤波器参数设置 tau 10; % 时间常数 [num, den] butter(1, 1/(tau*2*pi), low); battery_current_ref filter(num, den, total_current);这个tau参数直接决定能量分配比例调小了超级电容就得多干活。实际调试时得盯着超级电容的SOC别让它过充过放。基于能量分配的光伏混合储能系统仿真模型 ①光伏采用mppt控制实现最大功率跟踪 ②蓄电池与超级电容构成混合储能系统电池实现连续功率供应超级电容提供瞬态功率供应 ③拓扑光伏DC/DC采用boost变换器混合储能系统采用双向buck-boost变换器 混合系统中电池提供持续的能量而超级电容器则为负载提供瞬时功率 总电池补偿低频充放电超级电容补偿高频充放电 直接~~2018b版本系统级仿真最带劲的部分是负载突增时的动态响应。咱们在Simulink里搭的模型跑起来后能看到超级电容电流像弹簧一样瞬间弹起而蓄电池电流则像老爷爷爬山似的慢慢往上挪。这种高低频分离的效果关键在混合储能接口处的功率分配算法function [ibat_ref, isc_ref] power_split(I_total, Ts) persistent filtered_I; if isempty(filtered_I) filtered_I I_total; end alpha exp(-Ts/10); % 对应10秒时间常数 filtered_I alpha*filtered_I (1-alpha)*I_total; ibat_ref filtered_I; isc_ref I_total - filtered_I; end这个一阶低通滤波实现得相当巧妙用递归计算避免了存储历史数据。注意alpha系数得根据仿真步长Ts动态计算不然时间常数会跑偏。最后跑完仿真别急着关窗口记得用power_analyzer工具包做个纹波分析。重点看蓄电池电流的RMS值有没有降下来超级电容的瞬态响应时间是不是在毫秒级。搞过实际项目的都知道这种混合系统比纯电池方案至少能延长30%的循环寿命——当然前提是参数别调崩了。代码截图示意横轴时间纵轴功率红蓝曲线分别显示蓄电池和超级电容的功率分配灰色背景标注负载突变时刻