一种平抑光伏功率波动的光储并网控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种平抑光伏功率波动的光储并网控制方法及装置。该方法包括以下步骤：1)采集光储混合微网系统的并网电压；2)当并网电压大于或等于第一设定值且小于或等于第二设定值时，判定处于正常并网模式，对DC/AC进行第一定电压控制，对光伏DC/DC进行MPPT控制，对电池DC/DC进行第一滤波平抑控制，对超级电容DC/DC进行热备控制；3)当并网电压低于第一设定值时，判定处于低电压并网模式，对DC/AC进行无功给定控制和限流控制，对光伏DC/DC进行限功率控制，对电池DC/DC进行热备控制，对超级电容DC/DC进行第二定电压控制。本发明专利技术对正常并网模式下和低电压并网模式下DC/AC、光伏DC/DC、电池DC/DC和超级电容DC/DC的精细化控制，有效地平抑了光储混合微网系统并网模式下的功率波动。

【技术实现步骤摘要】
一种平抑光伏功率波动的光储并网控制方法及装置
本专利技术属于光储并网控制
，特别涉及一种平抑光伏功率波动的光储并网控制方法及装置。
技术介绍
近些年，光伏、风电等新能源装机容量得到了前所未有的增长，但是，由于分布式发电的先天波动性、随机性、不可调度性，对电网稳定性造成了挑战，出现了并网电能质量差、消纳难等一系列问题，限制了分布式发电的高渗透率接入和有效利用。针对上述分布式能源发展中遇到的问题，储能给我们带来了曙光，储能在用电低谷时可以作为负荷进行充电，在用电高峰时可以作为电源进行放电，可有效平抑功率波动、削峰填谷，还可以参与电网的调频调压和需求响应，实现分布式发电的大规模高渗透率接入，支撑分布式发电及微网。光储混合微网系统包括由光伏发电系统和储能系统构成的直流供电系统和由DC/AC变换器构成的交流供电系统，储能系统包括电池系统和/或超级电容器系统。如申请公布号为CN103078340A的中国专利申请文件公开了包括光伏发电系统、电池系统、超级电容器系统系统和交流供电系统的光储混合微电网系统。然而，针对该光储混合微电网系统，该文件并未对混合微电网系统所处并网模式进行有效区分，也没有对蓄电池对应的直流/直流变换器、超级电容器对应的直流/直流变换器、光伏对应的直流/直流变换器和直流/交流变换器进行精细化控制，无法保证光储混合微网系统并网模式下电网的平稳运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种平抑光伏功率波动的光储并网控制方法及装置，用于解决现有光储混合微网系统并网模式下电网波动较大的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：本专利技术提供了一种平抑光伏功率波动的光储并网控制方法，该方法针对的光储混合微网系统包括光伏板、与光伏板连接的光伏DC/DC变换器、电池、与电池连接的电池DC/DC变换器、超级电容以及与超级电容连接的超级电容DC/DC变换器，光伏DC/DC变换器、电池DC/DC变换器和超级电容DC/DC变换器均通过DC/AC变换器用于连接交流电网，所述平抑光伏功率波动的光储并网控制方法包括以下步骤：1)采集光储混合微网系统的并网电压；2)当光储混合微网系统的并网电压大于或等于第一设定值且小于或等于第二设定值时，判定光储混合微网系统处于正常并网模式，对DC/AC变换器进行第一定电压控制，对光伏DC/DC变换器进行MPPT控制，对电池DC/DC变换器进行第一滤波平抑控制，对超级电容DC/DC变换器进行热备控制；3)当光储混合微网系统的并网电压低于第一设定值时，判定光储混合微网系统处于低电压并网模式，对DC/AC变换器进行无功给定控制和限流控制，对光伏DC/DC变换器进行限功率控制，对电池DC/DC变换器进行热备控制，对超级电容DC/DC变换器进行第二定电压控制。本专利技术方法的有益效果：实现了正常并网模式下低电压并网模式下对光储发电系统中DC/AC、光伏DC/DC、电池DC/DC和超级电容DC/DC的精细化控制，有效地平抑了光储混合微网系统并网模式下的功率波动。进一步的，当在并网模式下收到调度指令时，本专利技术还给出了对光储发电系统中DC/AC、光伏DC/DC、电池DC/DC和超级电容DC/DC的更加精细化控制，所述步骤2)中，若检测到调度指令，判定光储混合微网系统处于调度并网模式，对DC/AC变换器进行调度运行控制，对光伏DC/DC变换器进行MPPT控制，对电池DC/DC变换器进行第三定电压控制，对超级电容DC/DC变换器进行第二滤波平抑控制。进一步的，本专利技术提出使用高通滤波器实现光伏波动功率平抑的方法以及为了提高电池的使用寿命，第一滤波平抑控制是通过高通滤波器实现的，高通滤波器的时间常数根据电池剩余电量的变化而变化。进一步的，本专利技术提供了根据电池剩余电量调节高通滤波器的时间常数的具体做法，更好地提高了锂电池的使用寿命，所述高通滤波器的时间常数根据电池剩余电量的变化而变化为：当电池处于充电状态下时，若电池剩余电量大于或等于第一剩余电量设定值，则控制高通滤波器的时间常数随电池剩余电量的增大而减小；当电池处于放电状态下时，若电池剩余电量处于第一剩余电量设定值与第二剩余电量设定值之间，则控制高通滤波器的时间常数随电池剩余电量的减小而减小。本专利技术还提供了一种平抑光伏功率波动的光储并网控制装置，该装置包括处理器和存储器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：1)采集光储混合微网系统的并网电压；2)当光储混合微网系统的并网电压大于或等于第一设定值且小于或等于第二设定值时，判定光储混合微网系统处于正常并网模式，对DC/AC变换器进行第一定电压控制，对光伏DC/DC变换器进行MPPT控制，对电池DC/DC变换器进行第一滤波平抑控制，对超级电容DC/DC变换器进行热备控制；3)当光储混合微网系统的并网电压低于第一设定值时，判定光储混合微网系统处于低电压并网模式，对DC/AC变换器进行无功给定控制和限流控制，对光伏DC/DC变换器进行限功率控制，对电池DC/DC变换器进行热备控制，对超级电容DC/DC变换器进行第二定电压控制。本专利技术装置的有益效果：实现了正常并网模式下低电压并网模式下对光储发电系统中DC/AC、光伏DC/DC、电池DC/DC和超级电容DC/DC的精细化控制，有效地平抑了光储混合微网系统并网模式下的功率波动。进一步的，当在并网模式下收到调度指令时，本专利技术还给出了对光储发电系统中DC/AC、光伏DC/DC、电池DC/DC和超级电容DC/DC的更加精细化控制，所述步骤2)中，若检测到调度指令，判定光储混合微网系统处于调度并网模式，对DC/AC变换器进行调度运行控制，对光伏DC/DC变换器进行MPPT控制，对电池DC/DC变换器进行第三定电压控制，对超级电容DC/DC变换器进行第二滤波平抑控制。进一步的，本专利技术提出使用高通滤波器实现光伏波动功率平抑的装置以及为了提高电池的使用寿命，第一滤波平抑控制是通过高通滤波器实现的，高通滤波器的时间常数根据电池剩余电量的变化而变化。进一步的，本专利技术提供了根据电池剩余电量调节高通滤波器的时间常数的具体做法，更好地提高了锂电池的使用寿命，所述高通滤波器的时间常数根据电池剩余电量的变化而变化为：当电池处于充电状态下时，若电池剩余电量大于或等于第一剩余电量设定值，则控制高通滤波器的时间常数随电池剩余电量的增大而减小；当电池处于放电状态下时，若电池剩余电量处于第一剩余电量设定值与第二剩余电量设定值之间，则控制高通滤波器的时间常数随电池剩余电量的减小而减小。附图说明图1为现有的光储混合微电网系统结构示意图；图2为本专利技术方法实施例1中的正常并网模式下的DC/AC变换器控制方法示意图；图3为本专利技术方法实施例1中的正常并网模式下的光伏DC/DC变换器控制方法示意图；图4为本专利技术方法实施例1中的正常并网模式下的电池DC/DC变换器控制方法示意图；图5为本专利技术方法实施例1中的正常并网模式下的超级电容DC/DC变换器控制方法示意图；图6为本专利技术方法实施例1中的正常并网模式下的高通滤波器的电路图；图7为本专利技术方法实施例1中的正常并网模式下的电池SOC-时间常数曲线图；图8为本专利技术方法实施例1中的低电压并网模式下的DC/AC变换器控制方法示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平抑光伏功率波动的光储并网控制方法，该方法针对的光储混合微网系统包括光伏板、与光伏板连接的光伏DC/DC变换器、电池、与电池连接的电池DC/DC变换器、超级电容以及与超级电容连接的超级电容DC/DC变换器，光伏DC/DC变换器、电池DC/DC变换器和超级电容DC/DC变换器均通过DC/AC变换器用于连接交流电网，其特征在于，所述平抑光伏功率波动的光储并网控制方法包括以下步骤：1)采集光储混合微网系统的并网电压；2)当光储混合微网系统的并网电压大于或等于第一设定值且小于或等于第二设定值时，判定光储混合微网系统处于正常并网模式，对DC/AC变换器进行第一定电压控制，对光伏DC/DC变换器进行MPPT控制，对电池DC/DC变换器进行第一滤波平抑控制，对超级电容DC/DC变换器进行热备控制；3)当光储混合微网系统的并网电压低于第一设定值时，判定光储混合微网系统处于低电压并网模式，对DC/AC变换器进行无功给定控制和限流控制，对光伏DC/DC变换器进行限功率控制，对电池DC/DC变换器进行热备控制，对超级电容DC/DC变换器进行第二定电压控制。

【技术特征摘要】
1.一种平抑光伏功率波动的光储并网控制方法，该方法针对的光储混合微网系统包括光伏板、与光伏板连接的光伏DC/DC变换器、电池、与电池连接的电池DC/DC变换器、超级电容以及与超级电容连接的超级电容DC/DC变换器，光伏DC/DC变换器、电池DC/DC变换器和超级电容DC/DC变换器均通过DC/AC变换器用于连接交流电网，其特征在于，所述平抑光伏功率波动的光储并网控制方法包括以下步骤：1)采集光储混合微网系统的并网电压；2)当光储混合微网系统的并网电压大于或等于第一设定值且小于或等于第二设定值时，判定光储混合微网系统处于正常并网模式，对DC/AC变换器进行第一定电压控制，对光伏DC/DC变换器进行MPPT控制，对电池DC/DC变换器进行第一滤波平抑控制，对超级电容DC/DC变换器进行热备控制；3)当光储混合微网系统的并网电压低于第一设定值时，判定光储混合微网系统处于低电压并网模式，对DC/AC变换器进行无功给定控制和限流控制，对光伏DC/DC变换器进行限功率控制，对电池DC/DC变换器进行热备控制，对超级电容DC/DC变换器进行第二定电压控制。2.根据权利要求1所述的平抑光伏功率波动的光储并网控制方法，其特征在于，所述步骤2)中，若检测到调度指令，判定光储混合微网系统处于调度并网模式，按照调度指令对DC/AC变换器进行控制，对光伏DC/DC变换器进行MPPT控制，对电池DC/DC变换器进行第三定电压控制，对超级电容DC/DC变换器进行第二滤波平抑控制。3.根据权利要求1所述的平抑光伏功率波动的光储并网控制方法，其特征在于，第一滤波平抑控制是通过高通滤波器实现的，高通滤波器的时间常数根据电池剩余电量的变化而变化。4.根据权利要求3所述的平抑光伏功率波动的光储并网控制方法，其特征在于，所述高通滤波器的时间常数根据电池剩余电量的变化而变化为：当电池处于充电状态下时，若电池剩余电量大于或等于第一剩余电量设定值，则控制高通滤波器的时间常数随电池剩余电量的增大而减小；当电池处于放电状态下时，若电池剩余...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宝甫，王卫星，刘志远，曹新慧，徐军，卢星海，岳帅，谢青松，苑军军，王法宁，陈玉玺，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，国家电网有限公司，国网宁夏电力有限公司，国网新疆电力有限公司经济技术研究院，许昌许继软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41