手把手教你学 Simulink—— 基于储能系统(BESS)并网逆变器的 削峰填谷(Peak Shaving Valley Filling)功能仿真

📅 2026/7/12 10:34:58
手把手教你学 Simulink—— 基于储能系统(BESS)并网逆变器的 削峰填谷(Peak Shaving  Valley Filling)功能仿真
目录手把手教你学 Simulink—— 基于储能系统(BESS)并网逆变器的 削峰填谷(Peak Shaving Valley Filling)功能仿真一、削峰填谷(Peak Shaving / Valley Filling)原理**1.1 典型负荷曲线(一日)1.2 控制逻辑(高层 EMS → PCS)二、系统拓扑(简化教学版)**三、关键参数**四、Simulink 建模 Step‑by‑Step**Step ① —— 主功率回路(并网逆变 + 负载)Step ② —— 时变负载(模拟日负荷曲线)Step ③ —— PLL + abc→dq(并网)Step ④ —— ★EMS 削峰填谷逻辑(核心)**Step ⑤ —— ★SOC 简易模型**Step ⑥ —— PQ 控制(PCS 执行层)Step ⑦ —— SVPWM + 死区Step ⑧ —— 仿真工况(典型一日压缩)**五、典型结果判读**✅ 峰时段(负载 45kW)✅ 谷时段(负载 10kW)✅ SOC 边界六、削峰填谷参数调优**七、常见坑**八、工程扩展**九、结论**十、你现在覆盖完整 BESS/微网/并网系列(16 讲)**十一、终极封顶大作业(你说要我就出)**手把手教你学 Simulink—— 基于储能系统(BESS)并网逆变器的削峰填谷(Peak Shaving Valley Filling)功能仿真✅ 本讲在你已学的PQ控制、Vdc‑PI、LVRT、孤岛V/F​ 基础上👉 重点做:电网侧功率按峰谷时段规划 → BESS 按 SOC/功率指令充放电 → 三相并网逆变器执行 PQ 控制​这是用户侧储能(CI ESS)、户用光储、虚拟电厂(VPP)​ 最核心的应用场景之一。一、削峰填谷(Peak Shaving / Valley Filling)原理**1.1 典型负荷曲线(一日)P_load ↑ | ┌─峰值─┐ | / \ | / \ |───┘ └───→ t 夜 谷 午 峰 晚 峰峰时段:负载 P_limit → BESS放电(P_inv 0)​ 削减网侧功率谷时段:负载 P_target → BESS充电(P_inv 0)​ 填谷平时段:BESS 待机(P_inv = 0)👉网侧功率尽量不超出允许上限 P_grid_max1.2 控制逻辑(高层 EMS → PCS)P_ess_cmd = P_load − P_grid_target = { −P_ch_max (谷充) +P_dis_max (峰放) 0 (平) } SOC 约束: if SOC ≥ SOC_max → 禁止充电 if SOC ≤ SOC_min → 禁止放电PCS 执行:P_ref = P_ess_cmd Q_ref = 0 (或按无功支撑) → PQ → i_d*, i_q* → dq‑PI → SVPWM二、系统拓扑(简化教学版)**┌─ Battery (理想电压源 + 串R) ─┐ │ 代表 BESS (SOC 用积分估算) │ └───────┬──────────────────────┘ │ Vdc = 700 V ┌───────▼──────────────┐ │ 三相两电平逆变器 │ │ PQ 控制 (i_d* from P_ref)│ └───────┬──────────────┘ │ Lf = 3 mH └───────┬──────────────┐ │ PCC ── 三相可编程负载 │ (时变 R/L) └─── 三相电网 400V LL✅ 若想更精细:Battery →双向 Buck‑Boost → Vbus,本讲用理想 DC 源 + SOC 模型​ 突出削峰填谷逻辑✅ 电网侧测P_grid = 3/2(v_d·i_grid_d + v_q·i_grid_q)三、关键参数**参数值Vdc700 V(稳压,代表 BMS 预充/稳 bus)Vg_ll400 Vf_grid50 HzLf3 mHP_grid_max (允许上网)30 kW(例)P_load_peak45 kWP_load_valley10 kWP_ess_max (dis/cha)±20 kWSOC 初值​60%​SOC_max / SOC_min90% / 10%Bat 容量100 kWh(用于 SOC 积分)i‑PI(dq)Kp=1.0, Ki=80PLL ωc2π·15Ts_power1e‑6Ts_ctrl100 µsTs_EMS采样 1 s(慢环)