[发明专利]一种氢燃料电池平抑光伏输出功率波动的控制方法

权利要求书

1.一种氢燃料电池平抑光伏输出功率波动的控制方法，其特征在于：将光伏发电系统和锂电池、超级电容器、氢燃料电池并联接入直流母线，光伏发电系统采用MPPT控制，锂电池、超级电容器和氢燃料电池通过控制DC-DC变换器实现充换电转换，逆变器控制直流母线电压稳定；具体包括如下步骤：

S1：建立光伏与锂电池、超级电容器、氢燃料电池混合系统拓扑结构；

S2：采用MPPT控制方法获取给定光照条件下光伏系统的输出功率；

S3：建立锂电池、超级电容器和氢燃料电池等效模型及控制电路模型；

S4：超级电容器采用用输入电压、负载电流前馈环平抑光伏系统输出功率的波动；

S5：锂电池与超级电容相结合，形成锂电池/超级电容混合储能系统(hybridenergystoragesystem，HESS)，配以相应的能量管理方案和控制策略，实现微网系统的稳定、经济运行；

S6：Buck/Boost双向功率变换器和超级电容控制选用互补PWM控制方法实现电感电流的平滑稳定，避免双向切换引起的瞬时冲击，实现软开关。

2.如权利要求1所述的氢燃料电池平抑光伏输出功率波动的控制方法，其特征在于：在所述步骤S1中混合系统拓扑结构为光伏通过Boost变换器，锂电池、超级电容器和氢燃料电池通过双向DC-DC换流器，并连接到直流电网，再通过三相PWM逆变器和RL滤波电路，接入大电网。

3.如权利要求1所述的氢燃料电池平抑光伏输出功率波动的控制方法，其特征在于：在所述步骤S2中MPPT控制方法为扰动观察法，首先扰动光伏电池的输出电压，然后观测光伏系统输出功率的变化，根据功率变化的趋势连续改变扰动电压方向，使光伏系统最终工作于最大功率点。

4.如权利要求1所述的氢燃料电池平抑光伏输出功率波动的控制方法，其特征在于：在所述步骤S3中等效模型为锂电池采用等效电路与可控电压源串联的形式，氢燃料电池采用电容与等效并联阻抗并联再与等效串联阻抗串联的形式，并通过双向DC-DC换流器通过IGBT控制运行状态。

5.如权利要求1所述的氢燃料电池平抑光伏输出功率波动的控制方法，其特征在于：在所述步骤S4中输入电压、负载电流采用前馈环平抑光伏系统输出功率的波动。

6.如权利要求1所述的氢燃料电池平抑光伏输出功率波动的控制方法，其特征在于：在所述步骤S5中采用锂电池/超级电容混合储能系统，配以实现微网系统经济运行的能量管理方案和控制策略。

7.如权利要求1所述的氢燃料电池平抑光伏输出功率波动的控制方法，其特征在于：在所述步骤S6中锂电池模块和氢燃料电池模块采用电流环控制，当换流器工作在Buck模式，储能系统吸收多余功率；换流器工作在Boost模式，储能系统释放功率。