基于V2控制方法双Boost-Buck单一逆变器的风光储分布并网/孤岛离网控制模式

希望·阿不都瓦依提 晁 勤 王 筱



基于V2控制方法双Boost-Buck单一逆变器的风光储分布并网/孤岛离网控制模式

希望·阿不都瓦依提1晁 勤1王 筱2

（1. 新疆大学电气工程学院 乌鲁木齐 830047 2. 国网新疆电力公司 乌鲁木齐 830063）

目前边缘农牧区采用风光互补发电，由于通过各自逆变器运行，存在成本高、能耗高等问题。提出采用双Boost-Buck单一逆变器结构实现风光储联合发电共用直流母线方案，达到降低投资成本和运行能耗的效果。首先设计了基于V2控制双Boost-Buck变换器风光储联合发电的拓扑结构和电路，实现了输入电压在较宽范围内波动时输出电压仍然能够恒值控制的目标，同时采用电压斜坡补偿方法抑制了Boost-Buck电路自激振荡问题。接着基于蓄电池，制定了储能平抑风光波动、九宫分区跟随负荷、模糊充放电等控制策略，达到了风光储发电与逆变器无缝对接。其次基于风光储联合发电系统，进行了减小弃风光电量效益评估。最后基于风光储分布并网和孤岛离网控制模式，研发了软硬件装置，进行了仿真验证和试验测试。结果表明：逆变器输出电流具有良好的静、动态性能，同时实现了较好的经济性、有效性、稳定性和可靠性。

风光储联合发电 V2控制双Boost-Buck变换器 电压斜坡补偿方法 分布式并网抑制波动控制 孤岛式离网跟随负荷控制

0 引言

在边缘农牧区，由于没有工业用电负荷，若采用架设远距离输电线由主网供电方法，将存在投资太高却供电量很小的负效益缺陷。随着分布式电源及微网的发展，因地制宜地开发利用太阳能、风能等可再生能源发电[1-6]，配置一定量储能装置[7-9]的分布式并网或微网孤岛运行，已成为解决间歇波动电源对电网冲击和偏远地区供电困难及能源短缺问题的重要途径。

然而供边缘地区农牧民用电需求，其经济性将是主要的因素，其中的逆变器起着关键的接口作用。现有技术中，这三种电源使用各自的逆变器拓扑结构进行并网供电或离网供荷，成本较大。再者逆变器的直流侧必须提供稳定的电压。由此文献[10]研究了几种能源互补发电并网系统中各自独立使用的逆变器直流侧采用Buck变换器稳压方法。但是由于Buck变换器只能降压，当风电或光电波动造成输出不一致时，只能选择最低电压作为控制标准，大大降低能源转化效率。文献[11-13]研究了基于V2控制的、V2C控制的、V2-OCC控制的Buck变换器提高响应性和稳定性问题，解决了单一电压控制时滞问题，但由于未涉及风光电应用，未研究风光联合发电控制策略。文献[14,15]研究了复合型级联双Buck五电平逆变器，提高了系统的可靠性和变换效率，但控制策略变得较为复杂。文献[16]提出采用一个Buck/Boost变换器，利用了Boost电路的升压特性和Buck电路的降压特性，实现了直流母线的恒压控制，但只适用于单一能源转换。

文献[17,18]从提高经济性、技术性的角度研究了采用多种可再生能源的互补方式或采用储能的配置方式。文献[19,20]针对风光互补发电采用分布式并网和孤岛独立就地供电或远程供电模式进行了控制和优化设计方面的研究及对比分析。文献[21,22]提出风光储联合并网发电系统模型及控制策略，实现了风光互补既有效发电也抑制功率波动的功效。文献[23-25]提出风光储微网独立供电系统电源优化配置及控制策略，但未考虑风光电与负荷不匹配，导致弃风光电量增大问题。

因此本文提出一种降低成本、减少弃风光电量、提高效率且控制简单的风光储共用直流母线联合发电系统方案，即：充分利用Boost-Buck变换器既能降压也能升压的优势、电流和电压双环V2控制既能稳压又能提高响应速度的优势，在逆变器直流侧设计基于V2控制的双Boost-Buck变换器（DC-DC）电路，同时设计风光储联合发电共用一个逆变器（DC-AC）的拓扑结构，制定了偏差调节方案和恒压控制策略，实现降低成本、提高转换效率、适用于风光两个能源同时转换且快速控制的效果；在逆变器直流侧加装蓄电池组，制定跟踪负荷的九宫分区控制判据和充放电模糊控制策略，实现对分布式并网进行平抑波动控制、孤岛式离网进行跟随负荷控制、减小弃风光电量的目标。研发了软硬件装置，经过模拟试验和仿真验证，表明在满足经济性的同时，可以稳定、可靠地运行。

1 双Boost-Buck单一逆变器的风光储联合发电方案制定

风光储联合发电系统共用单一逆变器拓扑结构如图1所示。风光储联合发电共用直流母线，在并网或逆变器直流侧设计两个V2控制的Boost-Buck变换器（DC-DC）通过大功率二极管与直流母线并联，分别对风能发电经AC-DC整流变换后的输出、光伏发电输出进行控制。同时加装并联于直流母线的蓄电池组及双向DC-DC变换器，进行平抑风光电出力波动和提高跟随负荷特性及减小弃风光电量控制。通过共用的逆变器，实现分布式并网供电和孤岛式离网供荷两种运行方式下的切换。

图1 风光储联合发电系统拓扑结构

基于这种拓扑结构的风光储联合发电系统具有成本低、适合边缘区域；平抑波动性好、适合并网运行；直流母线电压稳定、控制策略简单优越性。

2 风光储联合发电系统软硬件框架

风光储联合发电系统整体软硬件框架如图2所示，系统由强电功率流动回路、弱电采样显示控制回路、控制程序模块三大部分组成。其中的强电功率流动回路中设计的泄荷电路，用于调整风光输出偏差不要过大。其中的弱电采样显示控制回路，采用STC12C2052D单片机和五大控制程序模块对蓄电池、V2控制双Boost-Buck变换器、负荷输出的电压和电流采样，对蓄电池的双向DC-DC变换器进行平抑波动、跟随负荷、模糊充放电控制，对V2控制的双Boost-Buck变换器进行恒压控制，对风电泄荷电路进行偏差控制。

图2 风光储联合发电系统整体软硬件框架

3 基于风光互补的V2控制双Boost-Buck变换器电路设计

3.1 V2控制方法的Boost-Buck电路原理

Boost和Buck电路单独使用时，各自只有单一的升压或降压功能。采用Boost-Buck电路增加一个K和A1、A3模块，既实现了升降压效果也达到了Boost-Buck电路输出双环反馈（内环K-A1、外环K-A3-A2-A1）恒压控制的目的，如图3所示。内环控制可以提高Boost-Buck电路的瞬态响应速度；外环控制可以提高Boost-Buck电路的控制准确度，使输出电压基本保持恒定。实际应用时增加输入、输出滤波器减小电流的脉动。

图3 V2控制方法的Boost-Buck变换器及各点电压波形

V2控制方法是用图3的Boost-Buck变换器输出滤波电容器的电压替代峰值电流控制中的电感电流，作为比较器A1的峰值电压检测输入，由单片机输出的、通过斜波补偿电路补偿后的PWM信号接入JK触发器，作为调制IGBT功率管导通角占空比的信号，从而改变电感电流和输出电压的大小。

3.2 V2控制双Boost-Buck电路设计

基于Boost-Buck电路输出电压可以高于或低于输入电压，且其输入电流和输出电流都可以实现连续的优势，根据图1的拓扑结构方案，采用对称的两个Boost-Buck电路，增加加法模块、运算放大器模块、比较器模块及JK触发器模块，设计了如图4a所示的V2控制双Boost-Buck变换器电路，将风电和光电输出电压经A3叠加后反馈送入A2和A1及JK触发器，通过单片机恒压控制模块输出的PWM信号调制，反馈到Boost-Buck电路IGBT管V的控制极，达到每块Boost-Buck电路输出电压双环反馈（内环K-A1-JK、外环K-A3-A2-A1-JK）的目的，分别实现风电和光电经双Boost-Buck输出的电压A与B恒压且相同。

V2控制双Boost-Buck电路及各点电压波形如图4所示。从图4b可以看出，随着风电W和光电PV波动，电压s1和s2不同，在同一控制电压c作用下，通过调整p1和p2不同的占空比，获得风电A和光电B恒压且输出相同。

（a）变换器电路

（b）各点电压波形

图4 V2控制双Boost-Buck变换器电路及各点电压波形

Fig.4 V2controlled double Boost-Buck converters and waveforms

3.3 基于电压斜坡补偿的次谐波振荡抑制方法

研究表明：当采用V2控制的Boost-Buck变换器工作于电感电流连续导电模式（Continuous Conduction Mode, CCM）且占空比大于0.5时，存在次谐波振荡问题。采用斜坡补偿技术，在图4a中比较器A1的同相输入端增加一个斜坡补偿信号，也就是说，在如图5所示的控制电压c上叠加一斜率为c的斜坡补偿信号，可消除次谐波振荡问题。

图5 斜坡补偿法抑制次谐波振荡方法

图5中的纹波电压上升、下降的斜率12为

式中，i为Boost-Buck变换器的输入电压；为Boost-Buck变换器输出端电压；为衰减系数。

当采用斜坡补偿法抑制振荡的V2控制Boost- Buck变换器稳态工作时，有

式中，s为内环检测电压，；s为开关周期；为功率管导通占空比。

当输入发生变化时，对式（1）和式（2）中的相关变量取小信号扰动，忽略二阶小信号变量，则分别得到直流稳态和交流小信号的特性表达式为

（4）

（5）

因此，采用斜坡补偿法抑制振荡的V2控制Boost- Buck变换器的为

加入斜坡补偿电压后，当满足式（8）时，式（9）成立，Boost-Buck变换器控制系统是稳定的。

（9）

依据电感电流伏秒平衡原理得

可知

（11）

即引入斜坡补偿电压的斜率满足条件式（11）时，就能够消除工作于CCM方式下V2控制Boost-Buck变换器在＞0.5时的次谐波振荡现象，保证系统稳定工作，作为逆变器的理想直流电源。

4 风光储联合发电系统整体控制模式及控制策略

图6为风光储联合发电系统整体控制模式，由风光互补发电三种控制模式、风光储联合发电两种控制模式、单片机五种控制策略构成。

图6 风光储联合发电系统整体控制模式

通过设计的V2控制双Boost-Buck变换器，对风光互补发电系统采用风或光恒压控制的独立发电或风光偏差+恒压控制的互补发电三种风光互补发电控制模式；通过加装的蓄电池和双向DC-DC变换器，对风光储联合发电系统采用平抑波动+模糊控制的分布式并网供电和跟随负荷+模糊控制的孤岛式离网供荷两种风光储联合发电控制模式。

4.1 风光互补发电控制模式及控制策略

在风光互补系统中，一般光伏发电日是昼发夜停，而风力发电日是随机间歇，两者发电量具有差异，造成输入侧电压随风速和光照变化也有差异，因此风光互补发电工作模式包括风力发电恒压控制、光伏发电恒压控制、风光互补发电偏差及恒压控制三种控制模式。

4.1.1 恒压控制的风光独立发电控制策略

风力发电控制模式和光伏发电控制模式属于单一电源恒压控制模式，可分为两种情况：

（1）无光辐射时间段。风速足够，采用风力发电的V2控制单一Boost-Buck变换器控制模式；图4a上半部分电路工作，输出波形如图4b上半部分。

（2）无风速时间段。光辐射足够，采用光伏发电的V2控制单一Boost-Buck变换器控制模式；图4a下半部分电路工作，输出波形如图4b下半部分。

当风电或光电波动时，s1或s2也将波动，单片机恒压控制模块输出PWM信号，p1或p2的占空比被调整，保证A或B趋近期望值。

4.1.2 偏差控制+恒压控制的风光互补发电控制策略

风光互补发电控制模式属于双电源偏差控制及恒压控制模式，具体为：既有光辐射又有风速时间段，当风速、光辐射足够，但风、光发电两者输出电压差异超过Boost-Buck变换器允许范围时，采用单片机偏差控制模块输出PWM信号使风电泄荷电路工作，调整两者输出电压差异到允许值后，启动风-光联合发电的V2控制双Boost-Buck变换器同时工作。Boost-Buck恒压电路外反馈环的输入电压取自每个Boost-Buck电路的输出，经过同相加法器后获得两路输出电压的均值，即。外反馈环采用均值输入，可以避免或减小两路Boost-Buck变换器间的环流及相互影响，提高输出电压的稳定性，由图4a、图4b可知：两块Boost-Buck变换器同时工作，虽然s1和s2波动不同，但随着单片机恒压控制模块控制p1和p2调节不同的占空比，最终保证A和B都趋近于同一期望值，获得A≈B。

由于Boost-Buck变换器的升、降压幅度很大，所以风、光发电两者输出电压差异可以很宽，只会造成小幅度的弃风。

4.2 风光储联合发电控制模式及控制策略

风光储联合发电控制模式包括风光储分布式并网波动及模糊控制、风光储孤岛式离网负荷及模糊控制两种控制模式。

4.2.1 平抑波动的风光储分布式并网供电控制策略

风光储分布式并网控制模式是风光储联合发电在分布式并网供电运行方式下，按照风光电输出功率波动是否超过国家标准情况，控制双向DC-DC变换器开关管导通方向，控制储能充电或放电启停时刻，达到储能平抑风光电功率波动量且减小电网冲击的目的。

根据国家标准《风电场接入电力系统技术规定》，正常运行情况下的风电场有功功率变化限值的推荐值是从时间角度（1min & 10min）来定义的，详见表1。因此，采用风光电10min波动限值mb作为平抑风光电功率波动目标值。

表1 有功功率变化最大限值

Tab.1 The maximum limit of active power change (单位：MW)

按一定的采样周期通过A-D转换器，对风光互补发电有功功率进行采样，控制双向DC-DC变换器电路中开关管导通方向，当相邻两点采样差值为正且绝对值大于国家标准时，启动储能存储剩余能量；当两点采样差值为负且绝对值大于国家标准时，启动储能释放存储能量；其有功功率波形如图7所示。此过程可以描述为：当时，储能充电；当时，储能放电。其中，为储能系统时刻充放电功率值，、为风光电功率第点、第1点实时采样值，mb为风光电功率10min波动限值。

图7 储能平抑风光电波动的充放电控制策略的有功功率

4.2.2 跟随负荷的风光储孤岛式离网供荷控制策略

风光储孤岛式离网控制模式是风光储联合发电在孤岛式离网直接供负荷运行方式下，按照风光发电功率与负荷需求功率是否匹配，控制双向DC-DC变换器电路中开关管导通方向，控制储能充电或放电启停时刻，达到储能提高风光电与负荷的跟随度且减小弃风光电量目的。

按一定的采样周期通过A-D转换器分别对风光互补发电有功和负荷需求有功采样，当风光互补发电量wg与负荷需求L差值为正且绝对值大于设定阈值时，启动储能存储剩余能量；当风光互补发电量wg与负荷需求L差值为负且绝对值大于设定阈值时，启动储能释放存储能量。

对于风光储孤岛离网运行系统，系统内的风光储电功率与负荷需求功率每时刻应跟随匹配。因此将风光联合出力按装机容量三等份划分为高峰、中腰、低谷三个区域；同样将负荷按最大负荷三等份也划分为高荷、中荷、低荷三个区域，依据下述原则制定基于跟踪负荷波动的风光储九宫分区控制策略，见表2。

表2 跟踪负荷波动的风光储系统九宫分区控制策略表

Tab.2 The table of nine zoning wind-solar-storage system of load fluctuation tracking control strategy

（1）当风光电出力和负荷水平分别同时处于低谷低荷区、中腰中荷区和高峰高荷区时，认为风光联合出力处于自然跟踪负荷波动（正调峰）状态，此时设定储能系统出力为0。

（2）当风光电出力水平在低谷区，而负荷水平处于高荷区时或当风光电出力水平在高峰区，而负荷水平处于低荷区时，认为风光电出力处于无法跟踪负荷波动（反调峰）状态，设定储能系统出力为：当时，低谷高荷储能放电；当时，高峰低荷储能充电。其中，为系统在时刻的总负荷；F为设定阈值，其设定量考虑储能不要频繁充放，按储能容量的10%确定。

（3）当风光电出力水平和负荷水平分别处于低谷中荷区和中腰高荷区且风光电在+1时刻的出力大于等于时刻的出力，或者当风光电出力水平和负荷水平分别处于中腰低荷区和高峰中荷区且风电在+1时刻的出力小于等于时刻的出力时，认为风光电出力处于能够跟踪负荷波动，此时设定储能系统出力为0；反之，认为风光电出力处于不能够跟踪负荷波动，并定义为平调峰状态。此时设定储能系统出力描述如下：当且低谷中荷/中腰高荷储能放电时，；当且中腰低荷/高峰中荷储能充电时，。

4.2.3 储能充放电模糊控制策略

模糊控制结构包括模糊化接口、模糊推理机、解模糊接口三个功能模块，如图8所示。

图8 模糊控制结构框图

根据经验蓄电池充放电时，电压的上升下降趋势基本相同。但当蓄电池电压接近饱和时，电压的变化率较大，而电流太小充电过慢，受温度影响又不能过大。因此按一定的采样周期通过A-D转换器分别对蓄电池充放电电压、电流采样，将蓄电池理想电压最大值与实际测量值的差值，相邻两个检测电压差值的变化率作为输入，充电电流变化量作为输出，构成一个双输入、单输出结构具有PD控制规律的模糊控制器，其隶属函数采用三角形法，根据模糊原理建立电压差、电压差变化率控制充电电流变化量的模糊控制规则查询库，供单片机分析计算后输出PWM信号以控制双向DC-DC变换器电路中开关管导通角的占空比值，控制蓄电池充放电量和时长，以达到避免蓄电池充放电流过大、速度过慢、过充及过放损坏的目的。

4.3 风光储联合发电效益评估

加装储能系统前后风光电弃风光量的变化量∆AW计算式为

式中，1、2分别为加装储能系统前后弃风光电量的次数。

5 仿真及试验

按照前述原理与构思，新疆大学研发了风光储联合发电的V2控制双Boost-Buck变换控制器硬件模块和恒压控制、波动控制、负荷控制、模糊控制和偏差控制软件模块。基于Matlab和新疆大学数字风光电与物理储能联合模拟仿真平台对研发的控制器进行了模拟仿真和试验测试。实物硬件与风光储联网试验测试平台如图9所示。

图9 研发实物硬件与风光储联网试验测试

5.1 双Boost-Buck恒压电路输出仿真

基于Matlab依照图4（Boost-Buck变换器）建立了系统仿真模型。双Boost-Buck变换器的相关参数=1mH,=1mF,L=2W。某实际风光互补系统（风机2.5MW，光电3.5MW）2014年秋季某日风光发电量采样如图10所示，依据风速和光照设定风电和光电的输入电压，仿真得到输出电压波形如图11所示。由图11可知，当风电输入电压为5 400V时，占空比为0.1；当光电输入电压为150V时，占空比为0.8，Boost-Buck变换电路输出侧电压均约为600V，即为逆变电路的直流侧电压。当占空比在0.1～0.8之间变化时，逆变电路的输入侧电压在583～662V之间波动，同样方式在新疆大学数字风光电与物理储能联合模拟仿真平台上进行了模拟，其仿真与实测波形如图12所示。

图10 风光电输出功率

（a）风电输入5 400V（D=0.1）（b）光电输入150V（D=0.8）

（a）仿真波形

（b）实测波形

图12在0.1～0.8之间变化时输出电压随时间变化的波形

Fig.12 Waveforms of output voltage change with time whenis 0.1～0.8

由于Boost-Buck变换器的升、降压特性，风电互补差异电压即输入侧电压在10%～90%范围内变化时，输出侧电压可以稳定在同一个电压值600V左右。仿真结果表明：V2控制双Boost-Buck变换器 可行。

5.2 风光储联合发电控制模式及控制策略测试

5.2.1 风光互补发电控制模式测试

（1）在0∶00～7∶00、20∶00～24∶00无光辐射时间段以及风光发电差异电压大于允许范围时间段7∶00～8∶00、19∶00～20∶00采用风力发电的V2控制单一Boost-Buck变换器控制模式，测试结果电压合格且符合要求。

（2）在风光发电差异电压小于允许范围7∶00～19∶00时间段，采用风-光联合发电的V2控制双Boost-Buck变换器控制模式，测试结果电压合格，符合要求。

5.2.2 风光储联合发电控制模式测试

测试平台蓄电池储能装置最大功率为20kW，可按风光容量比例模拟放大仿真。当置信系数分别为95%、97%时对应的储能最大功率分别为0.519MW和0.730 8MW，占风电与光电总装机容量的8.65%、12.18%。

采用储能平抑风光波动和跟踪负荷的控制策略，对加装储能后跟随负荷的效果采用正调峰、平调峰和反调峰出现频次的变化来统计，弃风光电量效果按评估式（12）计算，其结果如图13所示。

（a）跟随负荷效果

（b）平抑波动效果

（c）抑制反调峰效果

表3给出了加装储能前后风光电功率波动、跟随负荷、经济指标的变化情况及效果。由此可知，在平抑风光电波动、提高跟随负荷特性，减少风光电弃量、提高资源利用率、提高风光电经济效益方面，效果较好。

表3 储能系统效果评估结果

Tab.3 The evaluation results of energy storage system

5.2.3 模糊控制测试

试验分别采用模糊控制充电模式和三段式充电模式对由12V/9A∙h蓄电池串并联构成的蓄电池组做充电比较，两种模式下的充电电流动态变化曲线如图14所示。

图14 两种模式充电电流动态变化曲线

（1）三段式充电模式下充电时间将近17h，模糊控制模式下充电时间将近15.5h，充电时间缩短了。

（2）考虑安全问题，蓄电池最大充电电流为4A，三段式充电模式下最大电流为3A，而模糊控制充电模式下，最大充电电流可接近3.5A，表明模糊控制模式下，具有自动识别最大充电电流之能力。

5.3 逆变器输出试验测试

新疆大学风光储试验平台模拟试验中逆变器输出电压波形与实际现场风光并网母线电压录波对比，如图15所示，结果表明：逆变器输出三相电压对称，初始阶段具有一定的波动和谐波，这是由于风电或光电波动引起，经过V2控制双Boost-Buck变换器调节控制，0.005s后平滑。

（a）模拟测试波形

（b）现场风光并网母线电压录波

图15 逆变器输出电压波形

Fig.15 Voltage waveforms of inverter

6 结论

本文介绍了一种风光储联合发电系统及方法。系统由强电功率流动回路、弱电采样显示控制回路、控制软件程序模块三大部分组成；运行方式由风光互补发电三种运行方式、风光储联合发电两种运行方式。控制模式为风光储联合发电共用直流母线和逆变器，通过设计的V2控制双Boost-Buck变换器，对风光互补发电系统，采用风或光恒压控制的独立发电或风光偏差+恒压控制的互补发电三种风光互补发电控制模式；通过加装的蓄电池和双向DC-DC变换器，对风光储联合发电系统采用平抑波动+模糊控制的分布式并网供电或跟随负荷+模糊控制的孤岛式离网供荷两种风光储联合发电控制模式，实现了风光储联合发电。仿真分析和试验结果证明：风光互补发电可以平滑单能源随机性、间歇性造成的电能波动，加之储能平抑波动的控制作用，减小了对电网的冲击，很适合分布式并网运行；设计双Boost-Buck变换电路恒压控制，得到较为理想的直流母线电压，为逆变器输出高品质的交流电提供保障；风光储联合发电仅使用一个逆变器，可简化控制策略、降低成本和运行能耗；同时基于储能跟随负荷的控制作用，也可减小弃风光电量，很适合边缘农牧区域。基于以上优势，凸显了系统具有良好的稳定性、可靠性、经济性。

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The Control Mode of Distribution Grid/Off-Grid of Wind-Solar-Storage with Double Boost-Buck Converter Single Inverter Based on V2Control Method

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（1. School of Electrical Engineering Xinjiang University Urumqi 830047 China 2. State Grid Xinjiang Electric Power Company Urumqi 830063 China）

Wind and solar hybrid power generation is widely used in agricultural and pastoral areas. In current applications, each system uses independent inverters, which requires higher cost and energy consumption. In this paper, a common DC bus scheme with dual Boost-Buck based single inverter structure was proposed, to realize wind and solar hybrid power generation. The proposed scheme can reduce cost and energy consumption. Firstly, topological structure and circuit of wind-solar-storage cogeneration system were designed based on V2controlled double Boost-Buck converter. Hence the constant voltage value control can be achieved when the input voltage varies in a wide range. At the same time, voltage slope compensation method was used to suppress the self-excited oscillation of Boost-Buck circuit. Secondly, a series of control strategies were designed to improve storage stability, including stabilizing fluctuation of wind-solar, nine zoning following load, fuzzy charging and discharging. The seamless abutment between wind-solar-storage power and inverter was achieved. Thirdly, the benefit evaluation on the power consumption reduction of abandoned wind-solar was carried out. Finally, the software and hardware device were developed, according to the control modes of distribution grid and isolated island off-grid. The test and simulation were carried out. The output current of inverter shows good static and dynamic performance, stability and reliability, as well as better cost economy.

Wind and PV energy complemental generation, V2control dual Boost-Buck converter, voltage slope compensation method, distributed grid connected suppression control, following load control with isolated island

TP273.1

国家自然科学基金（51367016）和国家国际科技合作专项（172013DFG61520）资助项目。

2016-01-30 改稿日期 2016-06-29

希望·阿不都瓦依提 男，1967年生，副教授，博士研究生，研究方向为多种可再生能源互补发电。E-mail: xiwang_x@126.com（通信作者）

晁 勤 女，1959年生，教授，博士生导师，研究方向为洁净能源并网发电技术，电力系统继电保护。E-mail: cqtdx@163.com