基于MATLAB光伏储能并网的直流微电网系统的研究与设计

摘要太阳能 ‎‌发电是 ‎‌通过逆 ‎‌变器来 ‎‌实现交 ‎‌直流电 ‎‌能变换 ‎‌，再通过 ‎‌与负载 ‎‌相连实 ‎‌现整个 ‎‌太阳能 ‎‌发电系 ‎‌统的设 ‎‌计。在 ‎‌太阳能 ‎‌发电系 ‎‌统中， ‎‌逆变器 ‎‌是重要 ‎‌的组成 ‎‌元件， ‎‌也是连 ‎‌接光伏 ‎‌板与箱 ‎‌式变电 ‎‌站的核 ‎‌心元件 ‎‌。对逆 ‎‌变器的 ‎‌控制， ‎‌能够更 ‎‌好的实 ‎‌现直流 ‎‌侧太阳 ‎‌能与电 ‎‌能的转 ‎‌换，也 ‎‌能够实 ‎‌现交流 ‎‌侧逆变 ‎‌器对小 ‎‌区特定 ‎‌负荷进 ‎‌行供电 ‎‌。除此 ‎‌之外， ‎‌对于微电网系统的储能装置进行研究，了解储能特性，进一步提高了整个微电网系统的完整性。本文是以小区建立光伏微电网系统为研究对象，通过对比光伏发电与大电网供电经济性，确立了光伏发电系统的优势。本文通过研究光伏储能微电网相关技术，利用MATLAB软件，建立光伏电池、蓄电池以及逆变器和负荷构成独立运行的微电网发电系统，采用双闭环PI控制策略，仿真结果验证了所建立的微电网具有良好的运行特性。关键词：太阳能；微电网；蓄电池；光伏电池；PI控制AbstractSolarpowergenerationistorealizetheconversionofACandDCpowerthroughtheinverter,andthenconnecttotheloadtorealizethedesignoftheentiresolarpowergenerationsystem.Inthesolarpowergenerationsystem,theinverterisanimportantcomponentandthecorecomponentconnectingthephotovoltaicpanelandthebox-typesubstation.ThecontroloftheinvertercanbetterrealizetheconversionofsolarenergyandelectricenergyontheDCside,andcanalsorealizetheACsideinvertertosupplypowertospecificloadsinthecommunity.Inaddition,theenergystoragedeviceofthemicrogridsystemisstudiedtounderstandthecharacteristicsofenergystorage,whichfurtherimprovestheintegrityoftheentiremicrogridsystem.Thispapertakestheestablishmentofphotovoltaicmicro-gridsysteminresidentialareaastheresearchobject,andestablishestheadvantagesofphotovoltaicpowergenerationsystembycomparingtheeconomicsofphotovoltaicpowergenerationandlargegridpowersupply.Inthispaper,thephotovoltaiccells,batteries,invertersandloadsformanindependentmicrogridpowergenerationsystem,andthedoubleclosed-loopPIcontrolstrategyisadopted.Thesimulationresultsverifythattheestablishedmicrogridhasgoodoperatingcharacteristics.Keywords:solarenergy;microgrid;battery;photovoltaiccell;PIcontrol目录TOC\o"1-3"\h\u30037第1章引言 第1章引言1.1研究背景近年来， ‎‌随着科 ‎‌学技术 ‎‌的大力 ‎‌发展， ‎‌当前社 ‎‌会对能 ‎‌源的需 ‎‌求急剧 ‎‌升高， ‎‌为了满 ‎‌足人民 ‎‌生活需 ‎‌求和工 ‎‌业要求 ‎‌，对于 ‎‌不可再 ‎‌生能源 ‎‌的过度 ‎‌使用使 ‎‌得整个 ‎‌国际社 ‎‌会对于 ‎‌资源匮 ‎‌乏的问 ‎‌题得到 ‎‌了越来 ‎‌越多的 ‎‌关注。 ‎‌在新能 ‎‌源系统 ‎‌发电中 ‎‌，太阳 ‎‌能凭借 ‎‌着其易 ‎‌得性和 ‎‌清洁性 ‎‌受到了 ‎‌广泛的 ‎‌关注， ‎‌对于太 ‎‌阳能发 ‎‌电可以 ‎‌使用光 ‎‌伏板组 ‎‌件实现 ‎‌对太阳 ‎‌能的获 ‎‌取。整 ‎‌个太阳 ‎‌能发电 ‎‌系统产 ‎‌生的能 ‎‌耗以及 ‎‌能源类 ‎‌型都达 ‎‌到了当 ‎‌前绿色 ‎‌能源标 ‎‌准，但 ‎‌太阳能 ‎‌发电的 ‎‌缺点是 ‎‌容易受 ‎‌到地区 ‎‌天气环 ‎‌境的影 ‎‌响。但 ‎‌太阳能 ‎‌发电具 ‎‌有方便 ‎‌、快捷 ‎‌以及廉 ‎‌价的综 ‎‌合优势 ‎‌，这些 ‎‌优势也 ‎‌使得太 ‎‌阳能发 ‎‌电具有 ‎‌更为广 ‎‌阔的前 ‎‌景和发 ‎‌展潜力 ‎‌。因此 ‎‌在当前 ‎‌国际社 ‎‌会化石 ‎‌燃料危 ‎‌机的时 ‎‌代背景 ‎‌之下， ‎‌发展新 ‎‌能源已 ‎‌经成为 ‎‌当前人 ‎‌类能源 ‎‌探索的 ‎‌重要途 ‎‌径，而 ‎‌在众多 ‎‌新能源 ‎‌中太阳 ‎‌能发电 ‎‌具有着 ‎‌强大的 ‎‌发展潜 ‎‌力与开 ‎‌发价值 ‎‌，以太 ‎‌阳能为 ‎‌能源终 ‎‌端的并 ‎‌网储能 ‎‌发电系 ‎‌统的研 ‎‌究具有 ‎‌着重要 ‎‌的研究 ‎‌意义与 ‎‌理论价 ‎‌值。1.2国内外研究现状1.2.1国内研究现状而我国对 ‎‌于光伏 ‎‌并网系 ‎‌统的起 ‎‌步相对 ‎‌较晚， ‎‌但当前 ‎‌我国对 ‎‌于太阳 ‎‌能利用 ‎‌率已经 ‎‌达到了 ‎‌世界先 ‎‌进水平 ‎‌，对于 ‎‌光伏电 ‎‌池的生 ‎‌产以及 ‎‌光伏并 ‎‌网的电 ‎‌能质量 ‎‌的研究 ‎‌中已经 ‎‌趋于世 ‎‌界前列 ‎‌。追溯 ‎‌我国光 ‎‌伏并网 ‎‌发电系 ‎‌统的发 ‎‌展历程 ‎‌，我国 ‎‌是从2 ‎‌000 ‎‌年开始 ‎‌正式有 ‎‌规模的 ‎‌对光伏 ‎‌产业进 ‎‌行全面 ‎‌普及， ‎‌在20 ‎‌02年 ‎‌我国启 ‎‌动的“ ‎‌西部省 ‎‌区无电 ‎‌通电” ‎‌计划， ‎‌就是利 ‎‌用我国 ‎‌西部较 ‎‌为丰富 ‎‌的太阳 ‎‌能实现 ‎‌局部供 ‎‌电[1 ‎‌0,1 ‎‌1]。 ‎‌200 ‎‌3年由 ‎‌国家发 ‎‌改委制 ‎‌定了“ ‎‌五年太 ‎‌阳能资 ‎‌源开发 ‎‌工程” ‎‌计划， ‎‌也极大 ‎‌的推动 ‎‌了光伏 ‎‌并网系 ‎‌统在西 ‎‌北地区 ‎‌的全面 ‎‌建设。 ‎‌到20 ‎‌10年 ‎‌我国光 ‎‌伏发电 ‎‌产业已 ‎‌经初具 ‎‌规模， ‎‌并且由 ‎‌国家所 ‎‌鼓励的 ‎‌光伏补 ‎‌贴政策 ‎‌也较好 ‎‌的推动 ‎‌了对太 ‎‌阳能的 ‎‌综合利 ‎‌用，据 ‎‌统计已 ‎‌有28 ‎‌00M ‎‌W容量 ‎‌的光伏 ‎‌项目落 ‎‌地中国 ‎‌，也使 ‎‌得国内 ‎‌的光伏 ‎‌发电产 ‎‌业达到 ‎‌了新的 ‎‌高度。在2020年国家电网进一步针对绿色能源战略提出将微电网运行模式应用在各负荷以解决当地供电自销，进而极大的缓解了电网供电压力。尤其指出，在高度发达的现代化社会中，可通过实现太阳能光伏发电系统构造的以箱式变电所、逆变器、光伏板、用电负荷以及储能装置所构成的综合微电网系统来实现对城市小区的合理供电，进一步缓解电网高峰运行下的供电功率波动问题。1.2.2国外研究现状美国是 ‎‌最早对 ‎‌光伏产 ‎‌业实现 ‎‌系统化 ‎‌研究的 ‎‌国家之 ‎‌一，在 ‎‌上个世 ‎‌纪八十 ‎‌年代初 ‎‌期美国 ‎‌就已经 ‎‌开始大 ‎‌规模推 ‎‌行太阳 ‎‌能计划 ‎‌，所建 ‎‌立的“ ‎‌百万屋 ‎‌顶”项 ‎‌目极大 ‎‌的推动 ‎‌了太阳 ‎‌能发电 ‎‌技术在 ‎‌美国的 ‎‌普及。 ‎‌英国牛 ‎‌津大学 ‎‌科研团 ‎‌队针对 ‎‌微电网 ‎‌的电能 ‎‌质量问 ‎‌题提出 ‎‌了新的 ‎‌论述观 ‎‌点，该 ‎‌团队指 ‎‌出通过 ‎‌优化分 ‎‌布式发 ‎‌电系统 ‎‌的能源 ‎‌结构和 ‎‌控制效 ‎‌果来达 ‎‌到电网 ‎‌的并网 ‎‌标准， ‎‌这也为 ‎‌分布式 ‎‌并网发 ‎‌电系统 ‎‌的控制 ‎‌研究提 ‎‌供了巨 ‎‌大的推 ‎‌动力。 ‎‌在20 ‎‌18年 ‎‌，德国 ‎‌科学家 ‎‌在光伏 ‎‌系统结 ‎‌构上进 ‎‌行了整 ‎‌体改进 ‎‌，通过 ‎‌三级结 ‎‌构策略 ‎‌实现光 ‎‌伏发电 ‎‌系统的 ‎‌稳定运 ‎‌行。在 ‎‌光伏侧 ‎‌为一级 ‎‌、逆变 ‎‌侧为二 ‎‌级，通 ‎‌过引入 ‎‌的有源 ‎‌电力滤 ‎‌波器为 ‎‌三级拓 ‎‌扑结构 ‎‌进行全 ‎‌方位、 ‎‌多频次 ‎‌的谐波 ‎‌治理， ‎‌实验结 ‎‌果表明 ‎‌该拓扑 ‎‌结构具 ‎‌有良好 ‎‌的发电 ‎‌质量， ‎‌进一步 ‎‌保证了流入负荷中的电能质量满足负荷用电标准。

光伏储能微电网简介2.1微电网定义微电网也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。微电网供电系统是一种分布式发电系统，利用多种发电设备(如太阳能、风能、发动机组等)和储能技术(如电池、超级电容器、压缩空气储能等)组成的小型电网系统，使其能够独立于传统电网，实现自主供电。它的特点是由多种不同的能源资源组成，能够根据能源供应和用电需求进行实时优化和调度，实现供电的可靠性和经济性。由于微电网可以在独立运行模式下工作，因此它可以在断电、故障和网络停电的情况下提供电源，增强电力系统的稳定性和可靠性，并促进能源的可持续发展。微电网供电系统的组成包括：多种分布式能源设施，如太阳能电池板、风力发电机、燃气发动机组等，作为微电网的主要能源来源，并将其能量输入到微电网系统中。储能设备，如电池、超级电容器、压缩空气储能等，用于储存、分配和平衡能量，以确保微电网系统的稳定性和可靠性。微电网控制器，主要用于监视和控制微电网的电源输入和电源输出，实现微电网对负荷的动态调整，最小化成本，并确保系统的安全和稳定。负载设备，包括家庭或机构内的用电设备和市电等，作为微电网系统的用电载荷，使用微电网供电。总之，微电网供电系统使用分布式发电和储能技术，实现独立和自主的能源供应和用电服务，提高了能源的利用效率和环境友好性，有着广泛的应用前景和市场潜力。2.2光伏发电储能系统简介光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电系统根据是否并网可分为并网式光伏发电系统和独立式光伏发电系统。并网式光伏发电系统主要是指接入电网运行、接受电网调度的光伏系统，如各种集中式或者分布式的光伏电站。独立式光伏发电系统主要是指各种独立于电网运行的光伏发电系统，如太阳能路灯、农村户用光伏电源等。储能系统作为一种储存电能的行之有效的方式，可分为机械储能、蓄电池储能、电磁储能和相变储能四类。其中机械储能如抽水储能以被广泛应用，飞轮储能作为一种新型的机械储能方式，目前处于研究和示范阶段。电磁储能包括超导储能、超级电容储能、高能密度电容储能等。热力储能是通过材料相变储存或释放能量，国内相关研究处于实验室阶段，尚未进行实际应用。蓄电池储能式目前技术发展成熟、应用广泛、成本较低的储能技术。其中以铅酸蓄电池作为储能装置的独立式光伏发电产品已经商业化应用，近年来随着锂电池技术的发展及其成本的降低，以锂电池构建的储能装置是目前研究热点。2.3课题主要研究内容本课题的主要研究内容是拟建立一座小型的小区微电网仿真，该微电网模型中应以实际小区用电负荷以及用电规律为基础进行设计。整个系统中主要分为光伏阵列模块、储能模块、并网控制模块三部分进行设计，确保所建立的仿真模型能够满足小区的供电需求。下图2-1为整个光伏混合储能系统的结构简图，首先需要根据实际调研确定小区用电负荷以及用电规律，其次针对光伏阵列模块、储能单元以及逆变器控制策略进行仿真模型搭建并分析，最后通过整个系统的仿真波形验证光伏储能系统的稳定运行。图2-1系统设计框图在上图1-1框图中可以得到本文设计的是一个光伏储能系统，该系统通过光伏阵列获取太阳能进而转化为电能，实现了能源的转换。光伏阵列经过常用的MPPT控制策略会将电能传递至逆变器进行控制转化，可以将光伏阵列的直流电转化为稳定的交流电。通过逆变器出来的交流电可以直接供给给负载。而储能单元的作用是用于调节整个供电系统，当太阳能充足时，光伏阵列除了向小区负荷供电以外，会向储能单元充电。当太阳能短缺时，光伏阵列转换的电能不足以支撑整个小区的用电需求时，储能单元会放电弥补用电空缺。

第3章系统主要组成部分3.1光伏电池及MPPT策略3.1.1光伏电池分类光伏电池工作原理光伏电池 ‎‌是本设 ‎‌计的重 ‎‌要组成 ‎‌部分， ‎‌工作原 ‎‌理在下 ‎‌图3- ‎‌1所示 ‎‌的光伏 ‎‌电池工 ‎‌作原理 ‎‌图中可 ‎‌以看到 ‎‌。光伏发电的主要原理是半导体的\t"/item/%E5%85%89%E4%BC%8F%E7%99%BC%E9%9B%BB/_blank"光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属原子内部的\t"/item/%E5%85%89%E4%BC%8F%E7%99%BC%E9%9B%BB/_blank"库仑力做功，离开金属表面逃逸出来，成为\t"/item/%E5%85%89%E4%BC%8F%E7%99%BC%E9%9B%BB/_blank"光电子。硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为\t"/item/%E5%85%89%E4%BC%8F%E7%99%BC%E9%9B%BB/_blank"N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成\t"/item/%E5%85%89%E4%BC%8F%E7%99%BC%E9%9B%BB/_blank"P型半导体。当P型和N型结合在一起时，\t"/item/%E5%85%89%E4%BC%8F%E7%99%BC%E9%9B%BB/_blank"接触面就会形成\t"/item/%E5%85%89%E4%BC%8F%E7%99%BC%E9%9B%BB/_blank"电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，电流便从P型一边流向N型一边，形成电流。整 ‎‌个硅材 ‎‌料进行 ‎‌通电以 ‎‌后，电 ‎‌流产生 ‎‌会对整 ‎‌个电池 ‎‌产生输 ‎‌出功率 ‎‌，进而 ‎‌实现了 ‎‌光能至 ‎‌太阳能 ‎‌的转换 ‎‌，这也 ‎‌是光伏 ‎‌电池的 ‎‌光生电 ‎‌根本的 ‎‌原理。图3-1光伏电池工作原理光伏电池数学模型与输出特性光伏电 ‎‌池的数 ‎‌学模型 ‎‌确定是 ‎‌需要在 ‎‌理想条 ‎‌件下进 ‎‌行的， ‎‌理想条 ‎‌件下， ‎‌设定太 ‎‌阳光照 ‎‌和环境 ‎‌温度恒 ‎‌定时， ‎‌光生电 ‎‌流也是 ‎‌恒定的 ‎‌，此时 ‎‌的光伏 ‎‌电池内 ‎‌部结构 ‎‌可以用 ‎‌图3- ‎‌2所示 ‎‌的等效 ‎‌电路来 ‎‌表示。图3-2光伏电池等效电路在上图3-2中，为光生电流，D为PN结的二极管，为其正向电流，、为分别为内部等效串、并联电阻，为上流过的电流，、分别为光伏电池输出的电流和电压。光生电流为： （3.1）其中，——光伏电池工作在光照，温度标况时的短路电流；——光伏电池的温度系数，晶硅电池为；——环境当前温度；——光照强度。流过二极管的电流为： (3.2)其中，——反向饱和电流；——电子电荷量()；——玻尔兹曼常数()；——光伏电池的理想因数(约1~5)。由基尔霍夫电流定律有： (3.3) 则光伏电池的输出功率为：(3.4)结合式3.3和式3.4可以得出光伏电池输出特性曲线如图3-3所示。图3-3光伏电池输出特性图3-3中，为短路电流；为开路电压；为功率的最大值；、分别为对应的电流和电压的值。可以看出，光伏电池是一个非线性直流电源。3.1.2MPPT控制策略MPPT控制原理MPPT控 ‌制策略 ‌是光伏 ‌模块的 ‌控制策 ‌略。下 ‌图3- ‌4所示 ‌为MP‎‌PT工 ‌作原理 ‌，因为 ‌光伏阵 ‌列会受 ‌到外 ‌环境因 ‌素的影 ‌响，进 ‌而伏安 ‌特性和 ‌功率特 ‌性曲线‎‌都会随 ‌着外界 ‌条件变‎‌化而变 ‌化。光‎‌伏电池 ‌所捕获 ‌的太阳 ‌能转化 ‌的电能 ‌并不是 ‌恒定不‎‌变的， ‌光伏侧 ‌直流电 ‌源是随 ‌着外界 ‌环境不 ‌断改变‌的变量 ‌。而为‌了实现 ‌整个并‎‌网发电 ‌系统的 ‌稳定性 ‌，需要 ‌直流侧 ‌电源保 ‌持恒定 ‌才能够 ‌更好的 ‌实现并‎‌网后的 ‌电能质 ‌量达到 ‌标准。 ‌根据上 ‌一节的 ‌光伏阵 ‌列输出 ‌特性曲 ‌线，在 ‌理想环 ‌境下输 ‌出曲线 ‌中存在 ‌最大功 ‌率输出 ‌点，为 ‌了实现 ‌光伏电 ‌池以最 ‌大功率 ‌点输出 ‌，因此 ‌采用M ‌PPT ‌控制算 ‌法实现‌最大功 ‌率输出 ‌。当外 ‌界环境 ‌的光照 ‌强度以 ‌及温度 ‌改变时 ‌，最大 ‌功率点‎‌的输出 ‌位置也 ‌会随之 ‌发生改‎‌变。所 ‌采用的 ‌MPP‎‌T就 ‌综合温 ‌度以及 ‌光照 ‌度变化 ‌时直流 ‌测电源‎‌的输出 ‌以最大 ‌功率点 ‌输出， ‌保证直 ‌流电源‎‌的稳定。图3-4MPPT工作原理在上图3 ‎‌-5所 ‎‌示的曲 ‎‌线中， ‎‌曲线1 ‎‌为光伏 ‎‌电池外 ‎‌部环境 ‎‌恒定时 ‎‌，即光 ‎‌照强度 ‎‌与温度 ‎‌恒定不 ‎‌变时所 ‎‌接的负 ‎‌载。曲 ‎‌线1与 ‎‌负载1 ‎‌的交汇 ‎‌处即为 ‎‌光伏电 ‎‌池最大 ‎‌功率输 ‎‌出点A ‎‌。当曲 ‎‌线1的 ‎‌外界光 ‎‌照强度 ‎‌降低， ‎‌为了便 ‎‌于分析 ‎‌保持温 ‎‌度恒定 ‎‌不变， ‎‌曲线2 ‎‌即为曲 ‎‌线1在 ‎‌温度恒 ‎‌定、光 ‎‌照强度 ‎‌降低时 ‎‌的输出 ‎‌特性曲 ‎‌线。此 ‎‌时负载 ‎‌1与曲 ‎‌线2的 ‎‌交汇点 ‎‌B将不 ‎‌再是以 ‎‌最大功 ‎‌率输出 ‎‌，在曲 ‎‌线2中 ‎‌C点才 ‎‌是最大 ‎‌功率输 ‎‌出点， ‎‌因此从 ‎‌B点至 ‎‌C点的 ‎‌迁移需 ‎‌要MP ‎‌PT控 ‎‌制算法 ‎‌来实现。常用的MPPT算法目前实 ‎‌现MP ‎‌PT控 ‎‌制的常 ‎‌用的几 ‎‌种方法 ‎‌有：常 ‎‌量控制 ‎‌法、扰 ‎‌动观察 ‎‌法(P ‎‌&O) ‎‌和电导 ‎‌增量法 ‎‌等。选 ‎‌择控制 ‎‌性能好 ‎‌的MP ‎‌PT算 ‎‌法能够 ‎‌实现在 ‎‌控制效 ‎‌果上改 ‎‌善并网 ‎‌电能质 ‎‌量，对 ‎‌电能质 ‎‌量的提 ‎‌升具有 ‎‌着关键 ‎‌的作用。(1)常量控制法常量控制 ‎‌法主要 ‎‌抑制外 ‎‌界环境 ‎‌变化（ ‎‌尤其是 ‎‌温度变 ‎‌化）, ‎‌当光伏 ‎‌电池所 ‎‌处环境 ‎‌的温度 ‎‌或光强 ‎‌变化时 ‎‌，光伏 ‎‌电池M ‎‌PP电 ‎‌压和开路 ‎‌电压、MP ‎‌P电流 ‎‌和短路 ‎‌电流可以近 ‎‌似按照 ‎‌线性关 ‎‌系来处 ‎‌理，正 ‎‌是根据 ‎‌这种非 ‎‌线性至 ‎‌线性化 ‎‌的转换 ‎‌处理后 ‎‌，光伏 ‎‌电池将 ‎‌获得近 ‎‌似的最 ‎‌大功率 ‎‌输出。 ‎‌常量控 ‎‌制法的 ‎‌控制流 ‎‌程图如 ‎‌下图3‌-5所示。图3-5常量控制法控制流程图(2)扰动观察法P&O算法即为 ‎‌扰动观 ‎‌察法， ‎‌其实现 ‎‌原理是 ‎‌通过对 ‎‌光伏阵 ‎‌列的输 ‎‌出电压 ‎‌施加扰 ‎‌动，对 ‎‌比扰动 ‎‌前后光 ‎‌伏电池 ‎‌的输出 ‎‌功率， ‎‌判断出 ‎‌扰动施 ‎‌加后当 ‎‌前输出 ‎‌功率是 ‎‌否向最 ‎‌大功率 ‎‌点处移 ‎‌动来适 ‎‌当调整 ‎‌电压。 ‎‌控制流 ‎‌程图如 ‎‌图3- ‎‌6。图3-6P&O法流程图(3)电导增量法电导增量 ‌法也是‎‌光伏电 ‌池最大 ‌功率输 ‌出应用 ‌中常用 ‌的MP ‌PT控 ‌制方法 ‌之一， ‌其工作 ‌原理主 ‌是比较 ‌光伏电 ‌池的瞬 ‌时导抗 ‌和导抗 ‌变化量 ‌来调节 ‌光伏电 ‌池的最 ‌大功率 ‌。其主 ‌要优点‎‌在于跟 ‌踪速度 ‌快，稳 ‌态精度‎‌高。在 ‌三种M ‌PPT ‌算法中 ‌控制稳 ‌定性能 ‌最优， ‌但是算‎‌法复杂 ‌度也更 ‌高，控 ‌制流程 ‌图如图3-7图3-7电导增量法流程图3.1.3仿真搭建在本设计的城市小区微电网系统设计中，下图3-8即为本设计的光伏侧仿真模型。由图可知，由PV光伏阵列以及MPPT控制模块共同构成微电网的一级拓扑结构。本设计的光伏阵列是在标况（温度为25℃，光照强度为10001KW/m2）条件下进行能量转换的。图3-8光伏侧仿真模型光伏阵列 ‎‌的输出 ‎‌根据上 ‎‌一节的 ‎‌功率输 ‎‌出特性 ‎‌曲线可 ‎‌知，随 ‎‌着温度 ‎‌和光照 ‎‌强度的 ‎‌不断变 ‎‌化，光 ‎‌伏电池 ‎‌的输出 ‎‌特性是 ‎‌时变的 ‎‌。因此为了满足微电网系统的一次拓扑结构稳定性，需要采用MPPT控制策略保证光伏电池的输出特性按照最大功率进行输出，进一步增加光伏转换效率的同时，也保证了直流母线电压的恒定，更加有利于微电网系统的孤岛运行模式。下图的3-9以及3-10分别为光伏阵列仿真模型和MPPT控制模型的具体搭建，在图2-10中，光伏阵列的搭建是以48块250W的光伏阵列单元组件共同串联而成，提供城市小区微电网的输出功率，满足18KW小区用电的功率需求。光伏阵列组件的单间是通过各个组件间的串联关系，保证功率的叠加，进而实现太阳能至电能的能量转换。图3-9光伏阵列仿真模型图3-10MPPT控制模型

3.2储能装置的分析与设计3.2.1蓄电池特性分析蓄电池工作原理铅酸蓄电池是光伏发电系统中经常使用的蓄电池类型之一，其结构组成是由电池板端子两端的正、负极板以及电池内部的电解液共同组成。它的正极活性物质是二氧化铅()，负极活性物质是海绵状金属铅()，电解液是稀硫酸。正常充放电化学方程式为：正极：（3.5）负极：（3.6）总反应：（3.7）当铅酸蓄电池在充电时，正极由转化为后，电能转化为了化学能，然后储存在正极板中；而负极的硫酸铅()转化为海绵状铅()，然后电能转化为了化学能储存在负极板中，完成了蓄电池的充电。铅酸蓄电池放电时，正极F{n--氧化铅()变成硫酸铅()，这样化学能就转换成了电能；负极由海绵状铅()变成硫酸铅()，因此是将电池内部的化学能与电能之间完成交换以此通过电池两端正负极的极性偏差来使电能流向负载，进而实现对特定负载的持续供电。蓄电池的工作特性主要包括容量的选择、电池荷电状态的确定、放电深度的计算、转换效率的计算以及电池使用寿命的确定。而针对上述蓄电池的工作特性可逐步进行确定。（1）容量计算对于蓄电池的容量是通过对铅酸蓄电池充满电的状态时，由满电状态向外放电，直至电量耗尽为止。在此过程中所释放的总的电池电量即为蓄电池的容量。在铅酸蓄电池容量确定中可通过放电电流与放电时间的乘积来进行核定，即：（3.8）式中：表示容量()；表示放电电流(A)；t表示放电时间(h)。而蓄电池在应 ‎‌用当中 ‎‌，随着 ‎‌其内部 ‎‌化学物 ‎‌质的消 ‎‌耗，其 ‎‌容量也 ‎‌会不断 ‎‌改变。 ‎‌根据蓄 ‎‌电池内 ‎‌部所含 ‎‌的化学 ‎‌物质的 ‎‌活性程 ‎‌度，通 ‎‌过法拉 ‎‌第定律 ‎‌计算即 ‎‌可得到 ‎‌蓄电池 ‎‌在满状 ‎‌态下的 ‎‌活性物 ‎‌质时的 ‎‌理论容 ‎‌量。其 ‎‌所计算 ‎‌的实际 ‎‌容量值 ‎‌与理论 ‎‌容量具 ‎‌有一定 ‎‌的差异 ‎‌，实际 ‎‌容量与 ‎‌理论容 ‎‌量之间 ‎‌的关系 ‎‌是实际 ‎‌容量低 ‎‌于理论 ‎‌容量， ‎‌而为了 ‎‌纠正容 ‎‌量差异 ‎‌，在蓄 ‎‌电池使 ‎‌用中设 ‎‌定额定 ‎‌容量来 ‎‌保证电 ‎‌池放电 ‎‌条件下 ‎‌按照最 ‎‌低限度 ‎‌进行计 ‎‌算。其 ‎‌计算过 ‎‌程如下：（3.9）(2)蓄电池荷电状态铅酸蓄电 ‎‌池某一 ‎‌时刻t ‎‌的荷电 ‎‌状态S ‎‌OC指 ‎‌该时刻 ‎‌蓄电池 ‎‌实际容 ‎‌量Q( ‎‌f)与 ‎‌额定容 ‎‌量Q的 ‎‌比值， ‎‌用来反 ‎‌映蓄电 ‎‌池在放 ‎‌电过程 ‎‌中还可 ‎‌以继续 ‎‌释放出 ‎‌多少电 ‎‌能。其 ‎‌计算公 ‎‌式：（3.10）(3)放电深度铅酸蓄电池的放电深度(DepthofDischarge，DOD)是蓄电池放出容量与额定容量的比值。（3.11）(4)转换效率转换效率 ‎‌是指蓄 ‎‌电池能 ‎‌放出的 ‎‌全部电 ‎‌能与充 ‎‌满电所 ‎‌耗的全 ‎‌部电量 ‎‌的比值 ‎‌，有： ‎‌“安时 ‎‌效率” ‎‌和“瓦 ‎‌时效率 ‎‌”两种 ‎‌表示方 ‎‌法。（3.12）式中：—瓦时效率，—安时效率；：放电电压，：电流平均值，：放电时间；：充电电压，：电流平均值，：充电时间。3.2.2储能装置仿真设计储能装置仿真搭建下图3-11所示为城市小区微电网系统设计当中的储能装置模块的仿真模型搭建，蓄电池作为储能装置的主要元件，其承担着与光伏发电系统相同的功能需求。储能装置与光伏阵列与主电路处于并联关系。当直流母线电压保持恒定时，光伏阵列对储能装置进行充电，而当光伏阵列不能够提供稳定的直流母线电压时，由储能装置进行放电，维持直流母线电压的恒定。因此，在下图3-11所示的仿真模型当中，铅酸蓄电池与主电路是处于串联关系。在微电网发电系统中，蓄电池的作用主要体现在能量的存储与释放。在系统仿真中，当光伏阵列输出功率不足以支撑小区负荷的功率需求时，铅酸蓄电池将会提供系统的功率缺额部分进而维持整个系统在正常工作状态下稳定运行。因此，在图3-11所示的储能装置仿真模型搭建过程中，其整个储能装置设计的主电路搭建模型能够更好的保证微电网孤岛运行下的良好运行。图3-11储能装置仿真模型增量式PID控制算法常常被应用在工业领域上，作为一种常用的PID数字控制方法，在PID改进的算法中具有良好的应用背景。增量式PID控制算法适用于负荷变化大、容量滞后大以及控制精度高的系统。依据PID的三个参数，即比例、积分、微分，可通过增量式调节使其达到稳定。需要增量式补偿来实现稳态误差的抑制,积分环节是用来调整控制误差的震荡，能够有效的消除静差。微分环节主要是被控信号变化时对动态特性的抑制。下图3-12所示即为增量式PID控制调节框图，由图可知PID增量式调节方式是通过设定值w与实际值y进行偏差构成，再通过PID控制器中的三个参数来实现对蓄电池电量的测量与控制。增量是PID控制方法的动态方程如下：（3.13）其中Kp为比例放大系数；Ki为积分时间常数；Kd为微分时间常数；PID调节器的离散化表达式为：（3.14）其增量表达形式为（T为采样周期）：（3.15）图3-12增量PID控制在下图3-13所示的蓄电池控制仿真模型中，所采用的蓄电池控制策略为PID控制。通过采集直流母线实际电压与给定电压600伏进行偏差运算，由直流母线电压偏差导入PID电压外环控制器中，再通过电流内环的偏差来控制进而得到稳定的直流母线电压控制。通过对蓄电池的电压控制，能够保证在光伏发电条件下与光伏阵列相并列来实现直流测母线电压恒定在600伏目标，以此来实现逆变器侧的电能交换。图3-13蓄电池控制仿真模型

3.3微电网系统设计3.3.1逆变器控制在上图3-14所 ‎‌示的拓 ‎‌扑结构 ‎‌中，主 ‎‌回路是 ‎‌由PV ‎‌光伏板 ‎‌、蓄电 ‎‌池、直 ‎‌流侧电 ‎‌容C， ‎‌逆变器 ‎‌、LC ‎‌L滤波 ‎‌器、负 ‎‌载以及 ‎‌电网共 ‎‌同组成 ‎‌。直流 ‎‌侧控制 ‎‌策略为 ‎‌MPP ‎‌T控制 ‎‌，就刘 ‎‌策控制 ‎‌策略为 ‎‌双闭环 ‎‌逆变器 ‎‌控制策 ‎‌略。至 ‎‌此整个 ‎‌单相光 ‎‌伏并网 ‎‌系统结‌构是由 ‎‌两级控 ‎‌制策略 ‎‌构成。 ‎‌图3-14逆变 ‎‌电路中 ‎‌，逆变 ‎‌桥由四 ‎‌个IG ‎‌BT开 ‎‌关管并 ‎‌联反馈 ‎‌二极管 ‎‌组成， 为直 ‎‌流侧电‌压，交侧滤‌波器的 ‎、‌拓扑结 ‎、‌构是L ‎‌CL型‌，ig ‎‌、vg ‎‌分别为‌负载侧‌电流和‌电压。‌其中，‌MPP ‎‌T作用‌是将直‌流输入‌电压升‌压到‌，采用 ‎‌PWM ‎‌调制方‌式；D ‎‌C/A ‎‌C逆变‌电路的‌作用是‌将MP ‎‌PT输 ‎‌出的直‌流电转‌换为可 ‎‌以并到‌网侧的‌交流电 ‎‌，逆变‌电路中‌常采用‌脉宽调 ‎‌制方式。图3-14微电网系统控制框图逆变器控 ‎‌制结构 ‎‌在微电 ‎‌网孤岛 ‎‌模式运 ‎‌行下， ‎‌对逆变 ‎‌器的控 ‎‌制是为 ‎‌了保证 ‎‌输出电 ‎‌流具有 ‎‌足够低 ‎‌的谐波 ‎‌畸变率 ‎‌。与此 ‎‌同时为 ‎‌实现负 ‎‌载侧电 ‎‌能质量 ‎‌的提升 ‎‌，可通 ‎‌过控制 ‎‌逆变器 ‎‌输出电 ‎‌流来控 ‎‌制并网 ‎‌的功率 ‎‌因数。 ‎‌当前逆 ‎‌变器是 ‎‌以电压 ‎‌源型逆 ‎‌变器拓 ‎‌扑结构 ‎‌为主， ‎‌因此在 ‎‌系统控 ‎‌制时， ‎‌采用电 ‎‌流控制 ‎‌实现对 ‎‌输出电 ‎‌流控制 ‎‌，而电 ‎‌流控制 ‎‌技术通 ‎‌常采用 ‎‌双闭环 ‎‌控制以 ‎‌改善系 ‎‌统动态 ‎‌特性和 ‎‌稳态精 ‎‌度，包 ‎‌括内环 ‎‌电流环 ‎‌和外环 ‎‌电压环 ‎‌。电压 ‎‌外环得 ‎‌到电流 ‎‌环的给 ‎‌定幅值 ‎‌，与锁 ‎‌相环( ‎‌Pha ‎‌se ‎‌Loc ‎‌ked ‎‌Lo ‎‌op, ‎‌PL ‎‌L)得 ‎‌到的正 ‎‌弦信号 ‎‌组成电 ‎‌流内环 ‎‌的电流 ‎‌参考i ‎‌ref ‎‌，与微 ‎‌电网输 ‎‌出电流 ‎‌做差作 ‎‌为电流 ‎‌内环的 ‎‌输入， ‎‌内环输 ‎‌出经P ‎‌WM调 ‎‌制得到 ‎‌逆变器 ‎‌开关器 ‎‌件的驱 ‎‌动信号 ‎‌，以实 ‎‌现逆变 ‎‌器运行。3.3.2系统仿真搭建主电路仿真模型下图3-15所示为主电路仿真模型，由图可知，城市小区微电网主要由光伏电池&MPPT仿真模块、电池储能模块、逆变器、线路阻抗、LC滤波器、负载以及可变负载共同构成。在下图的主电路搭建中，光伏电池作为能源的终端获取手段，承载着本设计的微电网系统的能量供给，由光伏电池实现太阳能与电能的转 ‎‌换，实 ‎‌现微电 ‎‌网系统 ‎‌的能量 ‎‌流动。 ‎‌MPP ‎‌T控制 ‎‌则是为 ‎‌了保证 ‎‌光伏电 ‎‌池以最 ‎‌大功率 ‎‌进行输 ‎‌出，对 ‎‌后级结 ‎‌构的直 ‎‌流母线 ‎‌电压进 ‎‌行控制 ‎‌，进而 ‎‌保证直 ‎‌流母线 ‎‌电压的 ‎‌恒定， ‎‌以便于 ‎‌为逆变 ‎‌负载一 ‎‌侧的稳 ‎‌定电能 ‎‌输出提 ‎‌供前级 ‎‌输入保 ‎‌障。电 ‎‌池储能 ‎‌系统本 ‎‌设计是 ‎‌采用蓄 ‎‌电池作 ‎‌为储能 ‎‌元件， ‎‌通过蓄 ‎‌电池的 ‎‌充放电 ‎‌特性以 ‎‌及蓄电 ‎‌池工作 ‎‌特性， ‎‌实现光 ‎‌伏电池 ‎‌以及蓄 ‎‌电池之 ‎‌间的能 ‎‌量交互 ‎‌和流通 ‎‌。蓄电 ‎‌池能够 ‎‌接收光 ‎‌伏电池 ‎‌的电能 ‎‌输出， ‎‌在标况 ‎‌条件下 ‎‌，光伏 ‎‌电池对 ‎‌微电网 ‎‌系统提 ‎‌供所需 ‎‌的功率 ‎‌，与此 ‎‌同时，也对蓄电池进行充电。当外界环境受到干扰时，光伏电池的输出功率不足以提供后级的功率需求时，由蓄电池提供相差的功率，以保证光伏电池与储能装置对小区负荷的功率需求。逆变器是交直流变换的重要器件，光伏电池与蓄电池之间的能量交换形式都是以直流形式进行输出，但是小区的用电负荷形式需要采用交流供电形式，因此需要进行交直流变换后，对负载进行供电。采用交流供电形式能够更好地保证电能的合理输出，为小区的负荷提供稳定交流电。线路阻抗是考虑到实际小区微电网设计中所存在的线路阻抗消耗，本设计的阻抗形式设置成阻感性。LC滤波器是为了更好地实现微电网系统的谐波滤除，对于负载的谐波输出具有一定的抑制作用。负荷设置两种，一种为固定负载，一种为可动负载，在2s时可动负载加入进微电网系统中以模拟小区用户的负载突变，以此来验证负载变化时微电网系统的鲁棒性。图3-15主电路仿真模型下图3-16所示为微电网系统逆变器控制的仿真模型搭建。逆变器控制策略采用传统的双闭环PI控制结构，逆变器控制是根据下式（3.16）所示的主电路拓扑结构进行确定。在逆变器控制策略中，采用传统的PI控制策略能够完成逆变器的良好控制。（3.16）图3-16逆变器控制仿真模块坐标变换及功率计算由三相静‌止坐标‌系到a ‎‌lph ‎‌a-b ‎‌eta ‎‌静止坐‌标系的‌变换过‌程，采‌用的C ‎‌lar ‎‌k变换‌就是将‌三相静‌止坐标‌系与两‌相静止‌坐标系‌共用一‌个坐标‌原点，‌并经三‌相中的‌a轴与‌两相的 轴重‌合，实‌现b、 ‎‌c轴向 ‎‌β轴的 ‎‌转变， ‎‌具体的 ‎‌转换公 ‎‌式如式 ‎‌（3.17）所 ‎‌示：（3.17）式（3.18）所 ‎‌示即为 ‎‌Cla ‎‌rk坐 ‎‌标变换 ‎‌的公式 ‎‌，上式 ‎‌只是针 ‎‌对电流 ‎‌的变换 ‎‌，当对 ‎‌电压进 ‎‌行变换 ‎‌时，也 ‎‌是如此 ‎‌。上式 ‎‌中的i ‎‌0一项 ‎‌是在实 ‎‌际变换 ‎‌中是0 ‎‌，因为 ‎‌三相电 ‎‌压源是 ‎‌不存在 ‎‌零序分 ‎‌量的， ‎‌在需要 ‎‌进行反 ‎‌变换时 ‎‌，将式 ‎‌（3.18）进 ‎‌行矩阵 ‎‌变换即 ‎‌可实现 ‎‌。因为 ‎‌本设计 ‎‌采用的 ‎‌是双闭 ‎‌环PI ‎‌控制， ‎‌因此， ‎‌对电压 ‎‌的Cl ‎‌ark ‎‌变换后 ‎‌可得到：（3.18）式（3.19）即为电压变换结果。alpha-bet ‎‌a静止 ‎‌坐标系 ‎‌到dq ‎‌旋转坐 ‎‌标系的 ‎‌变换过 ‎‌程中， ‎‌实现的 ‎‌是两相 ‎‌静止坐 ‎‌标向两 ‎‌相旋转 ‎‌坐标的 ‎‌转变， ‎‌在具体 ‎‌向量的 ‎‌体现上 ‎‌，是向进行转 ‎‌换的过 ‎‌程。P ‎‌ark ‎‌变换公 ‎‌式是矢 ‎‌量的变 ‎‌换，其 ‎‌变换公 ‎‌式如下：（3.19）式中θ=wt，此公式 ‎‌即为P ‎‌ark ‎‌变换的 ‎‌实现过 ‎‌程，对 ‎‌电压进 ‎‌行变换 ‎‌后，可得：（3.20）通过对式（3.20）变换结果进一步整理，可得到转换矩阵如下：（3.22）相应的反交换矩阵：（3.23）在功率输出中，对PQ有功与无功可按照下式进行功率计算。（3.24）（3.25）对应的坐标变换仿真模块如下图3-17所示。图3-17坐标变换仿真模块 下图3-18所示为PQ功率控制仿真模块，采用PQ控制能够及时计算出微电网的输出功率变化情况。图3-18PQ控制仿真模块

第4章仿真分析4.1输出侧仿真分析下图4-1所示为微电网输出功率波形，由下图的仿真波形可以得到，第一个曲线为光伏阵列的输出功率，在微电网刚刚启动时，光伏电池的功率输出经过短暂的下跌之后，会很快实现最大功率跟踪，由波形的曲线可以得知，光伏电池的输出功率保持恒定输出，尽管在2s时将可变负载加入到微电网系统中，但光伏阵列的输出功率一直以12KW进行输出。而对比第二个蓄电池输出功率波形可知，在前2s时间内，蓄电池处于充电状态，因为在2s之前负载由光伏电池就能够实现功率供给。第三个负载功率变化曲线也同样可以看到，在2s以后负载功率变化之后，负载功率在20KW，光伏电池所能提供的功率不能满足负载的功率需求，此时需要蓄电池提供8KW的功率输出来弥补光伏电池不足的功率。图4-1微电网输出功率波形下图4-2和图4-3所示为微电网系统的电压、电流输出仿真波形。由图可以看出，在微电网系统中，经过逆变器逆变的电压以及电流具有标准的正弦特性。光伏电池以及蓄电池相互组合的微电网系统，为实现对小区的负荷进行供电，转换后的交流电具有良好的波形平滑性。图4-2微电网电流输出波形图4-3微电网输出电压波形 下图4-4所示为微电网光伏侧输出波形，由下图波形分析可知，直流侧母线电压通过MPPT以及蓄电池实现了直流母线电压的恒定。下图也可以看到，光伏输出的电压、电流具有良好的收敛性。图4-4微电网光伏侧输出波形4.2蓄电池仿真分析由下图4-5所示的蓄电池输出特性仿真波形中可以看到共有三个电池输出特性物理量分别为SOC、电流以及电压实时仿真波形。随着时间的推移，对于电池容量SOC一直在50％左右波动，为了达到直流母线电压的恒定。SOC.持续对直流母线电压进行充电与放电操作。可以看到在仿真时间2秒之前，电池容量不断增加，此时光伏电池对蓄电池进行充电。在2秒到3秒之间SOC容量下降，此时光伏电池为保证直流母线电压的恒定，需要蓄电池对直流母线电压进行放电操作。从电流电压仿真波形中可以看到仿真波形较为平滑，此时蓄电池的电流输出较小，而直流母线电压维持在430V附近。可以看到采用PID控制能够合理的控制电压值，使其保持在恒定状态下。图4-5蓄电池输出特性 下图4-6所示为蓄电池功率输出仿真波形，由图可以得到，在整个微电网系统运行过程中，因为光伏阵列的光照条件良好，自身供给直流母线电压恒定的电压值，因此不需要蓄电池进行额外放电。通过仿真波形进一步可以看到，在整个小区所建立的微电网发电系统中，在系统刚刚启动运行时，系统是具有一定的波动性，但是很快归于平稳。一直到2秒时，当系统的负载发生变化时，为了跟踪负载的变化，满足负载的功率波动需求，蓄电池会与光伏阵列组件共同对增加的负载进行供电，以保证负载功率突变对微电网系统的影响。图4-6蓄电池功率输出仿真波形4.3光伏电池仿真分析在Matlab/Simulink平台上 ‎‌进行仿 ‎‌真分析 ‎‌，以验 ‎‌证MP ‎‌PT算 ‎‌法的有 ‎‌效性。 ‎‌当温度 ‎‌为25 ‎‌℃时， ‎‌光照强 ‎‌度在1 ‎‌KW/ ‎‌m2时 ‎‌，采用 ‎‌P&O ‎‌法的M ‎‌PPT ‎‌的结果 ‎‌如图4-7‌所示。图4-7光伏MPPT控制结果从图2-1 ‎‌1的功 ‎‌率输出 ‎‌波形中 ‎‌分析可 ‎‌知，当 ‎‌保持温 ‎‌度为不 ‎‌变、光 ‎‌照强度 ‎‌保持恒 ‎‌定时， ‎‌光伏电 ‎‌池的输 ‎‌出特性 ‎‌中功率 ‎‌曲线随 ‎‌着时间 ‎‌的延长 ‎‌而逐渐 ‎‌趋于平 ‎‌缓。此 ‎‌时的电 ‎‌压变化 ‎‌范围较 ‎‌小，因 ‎‌此可以 ‎‌看到采 ‎‌用P& ‎‌O法实 ‎‌现MP ‎‌PT控 ‎‌制时具 ‎‌有电压 ‎‌波动范 ‎‌围较小 ‎‌的控制 ‎‌效果。 ‎‌能够使 ‎‌得光伏 ‎‌电池的 ‎‌电压输 ‎‌出保持 ‎‌良好特 ‎‌性，可 ‎‌进一步 ‎‌验证所 ‎‌MPP ‎‌T的控 ‎‌制策略 ‎‌具有良 ‎‌好的特 ‎‌性。

结论本文主要是在能源枯竭的时代背景之下，为寻求可替代能源来解决能源问题，在城市小区内建立微电网发电系统。通过光伏电池与蓄电池共同组合混合储能微电网系统设计，可根据小区的具体地理位置和光伏条件来建立合适的小区微电网发电系统设计，通过对文献的调研以及小区光伏发电系统的综合分析，本文主要做出了以下工作：1、研究并设计综合储能、微电网发电系统设计混合微电网，通过光伏电池与蓄电池相结合进而更好地实现了能源配置管理。采用逆变器控制技术以及光伏阵地MPPT控制和储能蓄电池控制技术相结合，完成了光伏微电网发电系统设计的控制策略研究。2、通过matlab/simulink仿真平台搭建小区光伏微电网系统的仿真模型，并通过对小区给定负载的变化来验证所搭建仿真模型的正确性与可行性。通过仿真分析可知，本文所采用的控制策略能够良好的实现对小区负荷的实时供电，能够满足小区对用电功率的需求。

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