6.2.5 电源控制建模

6.2.5 电源控制建模

电源控制模型应包含控制器模型、分流计算模型、充放电控制模型等,主要配置参数如下:

(1)输入参数:电池阵实际输出功率,蓄电池组荷电状态,控制器充电效率、放电效率、最大充电功率、最大输出功率、最大分流功率。

(2)输出参数:实际分流功率、蓄电池组充放电功率。

模型原理:

1)DET能量传递方式

DET能量传递方式计算流程如图6-25所示。

图6-25 DET能量传递方式计算流程

控制器根据太阳电池阵的输出功率、负载需求,计算得到满足负载需求后剩余的功率。

其中,充电功率、放电功率、分流功率受到最大充电功率、最大放电功率、最大分流功率限制,还受到实际各支路正常/故障状态的限制。

(1)若供电后剩余功率为负,表明太阳电池阵功率不能满足负载功率,则将此不足功率从蓄电池组获取;若此不足功率大于蓄电池组最大输出功率,则给出故障信息“输出功率不足或放电故障”。

(2)若供电后剩余功率为正且大于等于最大充电功率、蓄电池电量不满,则以最大充电功率对蓄电池充电,同时,将再次剩余的功率进行分流,并计算得到分流级数及最高一级的分流状态。

(3)若供电后剩余功率为正且小于最大充电功率、蓄电池电量不满,则以此剩余功率对蓄电池充电。

(4)若供电后剩余功率为正、蓄电池电量已满,则将此剩余功率进行分流,并计算得到分流级数及最高一级的分流状态。

(5)当设置故障时,则出现以下情形时可能会报错:①当实际最大分流功率小于实际分流功率时,系统模型将停止运行,并给出故障信息“分流故障”;②当实际最大输出功率小于负载功率时,系统模型将停止运行,并给出故障信息“输出功率不足或放电故障”。

通过以上的功率调度策略,计算分流功率、各路支路状态、充放电功率和负载输出功率。

2)MPPT控制方式

MPPT控制方式计算流程如图6-26所示。

根据MPPT的控制策略,太阳阵的实际发电功率不会大于负载功率需求和蓄电池组充电功率之和,则不会出现分流的功率,分流的各项参数设置不起作用。控制器根据太阳电池阵的峰值发电功率、负载需求,计算得到满足负载需求后剩余的功率。

其中,充电功率、放电功率受到最大充电功率、最大放电功率限制,还受到实际各支路正常/故障状态的限制。

(1)若剩余功率为负,表明太阳电池阵功率不能满足负载功率,则将此不足功率从蓄电池组获取;若此不足功率大于蓄电池组最大输出功率,则给出故障信息“输出功率不足或放电故障”。

(2)若剩余功率为正且大于等于最大充电功率、蓄电池电量不满,则以最大充电功率对蓄电池充电。

图6-26 MPPT控制方式计算流程

(3)若剩余功率为正且小于最大充电功率、蓄电池电量不满,则以此剩余功率对蓄电池充电。

(4)当设置故障时,则出现以下情形时可能会报错:当实际最大输出功率小于负载功率时,系统模型将停止运行,并给出故障信息“输出功率不足或放电故障”。

通过以上的功率调度策略,计算充放电功率、负载输出功率。