摘要：獨立光伏系統由于受到輻照強度、溫度等環境因素的影響，發電時具有分時性、斷續性的缺點，無法向負載提供持續平穩的電能。通過引入蓄電池儲能系統，可以克服獨立光伏系統的這些缺陷。此外，蓄電池較穩定的端壓對光伏系統直流工作電壓的箝位作用，保證了整套系統可工作在最佳工作點附近。利用閥控式密封鉛酸(VRLA)蓄電池構建儲能系統，設計了一套20 kW光儲聯合并網發電系統，研究了蓄電池儲能系統在光伏并網發電系統中的實際應用及相應的功率協調控制技術。
關鍵詞：光伏系統；閥控式密封鉛酸蓄電池；最佳工作點；儲能

1 引言
獨立光伏發電系統中，受晝夜輻照條件變化的影響，系統產生的電能無法持續滿足用電負載的需求。當負載接入光伏系統時，由于光伏電池陣列受到輻照強度、溫度等的影響，使負載不能工作在最佳工作點附近，效率較低。蓄電池儲能系統的引入彌補了獨立光伏系統的這一缺陷。近年來，VRLA蓄電池由于密封不漏酸、不腐蝕設備污染環境，且維護簡單而備受歡迎，得到了廣泛使用。
結合新能源電力系統國家重點實驗室具有實驗性、研究性、示范性的光伏并網發電系統。配置2組19x12 V／100Ah的VRLA蓄電池，基于PWM技術設計了一套20 kW光儲聯合并網發電系統，研究了蓄電池儲能系統在光伏并網發電系統中的實際應用及相應的功率協調控制技術。

2 光儲聯合并網發電系統
圖1為光儲聯合并網發電系統，500 V直流母線由光伏電池陣列經一組DC／DC升壓裝置得到。

光儲聯合并網發電系統功率協調環節的電路拓撲結構如圖2所示。功率協調部分主要包括一套DC／AC雙向換流器和一套DC／DC雙向調壓器，兩端分別連接交流母線和直流母線，蓄電池組位于兩套系統的直流銜接處，直流母線上懸掛有其他DC／DC和DC／AC裝置。

其中，DC／AC雙向換流器是一組由6個IGBT構成的三相全橋電路，可實現整流和逆變功能的雙向切換。DC／DC雙向換流器是直流調壓電路，可分別實現基于Boost或Buck原理的升／降壓調節，如圖3所示。
當系統檢測到蓄電池組虧電時，設定DC／AC裝置工作在整流模式，從交流母線取電并整流為直流；或設定DC／DC裝置工作在降壓模式，分別通過交直流母線取得能量供給蓄電池組充電。當系統檢測到AC／DC負載投入，需要蓄電池組饋電提供能量時，DC／AC裝置工作在逆變模式，從蓄電池取電逆變為交流電，并入電網或者供給交流負載；或設定DC／DC裝置工作在升壓模式，將蓄電池電壓抬升后并入直流電網，或供給直流負載。