一种光伏微电网组网及其控制方法技术

本发明专利技术提供了一种光伏微电网组网及其控制方法，所述光伏微电网组网包括：多个微电网子模块，所述微电网子模块包括：变流器；与所述变流器连接的光伏阵列；与所述变流器连接的蓄电池；与所述变流器连接的负载；与所述变流器连接的储能飞轮；其中，所述储能飞轮用于减小或是消除所述变流器输出功率的波动；所述变流器通过所述储能飞轮与供电电网连接。通过控制所述变流器与所述储能飞轮的工作状态，可以减小或是消除所述变流器输出功率的波动，保证了变流器输出功率的稳定，避免了对负载与蓄电池的损坏。所述控制方法可以控制所述微电网组网工作在离网模式或是并网模式，并通过控制所述储能飞轮，保证了变流器输出功率的稳定。

【技术实现步骤摘要】
—种光伏微电网组网及其控制方法
本专利技术涉及光伏供电
，更具体的说，涉及。
技术介绍
微电网通常有两种运行模式，一种运行模式是与大电网并网运行，微电网作为大电网的一个可控调度单元接受大电网的调度。另一种是在孤岛效应时离网运行。所述孤岛效应指一个分布式发电系统，如光伏发电系统，在大电网出现电力中断时继续向负载输送电能的情况。 光伏阵列构成的微电网是现在常见的一种微电网结构，其自成体系，具有自平衡能力以及可以自主运行等优点。但是由于光伏阵列受光照影响以及供电电网电压波动等情况，均会导致变流器输出功率的波动，从而对负载以及蓄电池造成损坏。
技术实现思路
为解决上述问题，本申请提供了，保证了变流器输出功率的稳定，避免了对负载与蓄电池的损坏。 为实现上述目的，本申请提供了一种光伏微电网组网，该光伏微电网组网多个微电网子模块，所述微电网子模块包括: 变流器； 与所述变流器连接的光伏阵列； 与所述变流器连接的蓄电池； 与所述变流器连接的负载； 与所述变流器连接的储能飞轮； 其中，所述储能飞轮用于减小或是消除所述变流器输出功率的波动；所述变流器通过所述储能飞轮与供电电网连接。 优选的，在上述光伏微电网组网中，所述微电网子模块还包括:发电机； 其中，所述发电机分别与所述变流器以及所述负载连接。 优选的，在上述光伏微电网组网中，所述发电机为燃气发电机。 优选的，在上述光伏微电网组网中，所述微电网子模块与所述供电电网导通并网运行时，所述变流器与所述储能飞轮做功率闭环运行，所述储能飞轮用于实现与所述供电电网接入点的可控PQ节点功能或者调峰功能。 优选的，在上述光伏微电网组网中，所述微电网子模块与所述供电电网断路离网运行时，所述变流器与所述储能飞轮做电压闭环运行，所述储能飞轮用于实现所述微电网子模块的电压支撑与能量平衡。 优选的，在上述光伏微电网组网中，还包括:报警装置，所述报警装置在所述光伏阵列发电功率小于设定功率和/或所述蓄电池电能释放到设定阈值时进行报警。 优选的，在上述光伏微电网组网中，所述变流器的交流侧为380V交流母线，其直流侧为750V直流母线。 优选的，在上述光伏微电网组网中，所述变流器为储能逆变器。 本申请还提供了一种光伏微电网组网的控制方法，用于上述光伏微电网组网，包括: 在所述微电网子模块并网运行时，通过协调所述蓄电池、光伏阵列以及供电电网，为所述负载供电； 在所述微电网子模块离网运行时，通过协调所述蓄电池、光伏阵列，为所述负载供电； 在所述微电网子模块并网或是离网运行时，通过控制所述储能飞轮减小或是消除所述变流器输出功率的波动。 优选的，在上述控制方法中，在所述微电网子模块并网运行时，控制所述变流器与所述储能飞轮做功率闭环运行，所述储能飞轮用于实现与所述供电电网接入点的可控PQ节点功能或者调峰功能； 在所述微电网子模块离网运行时，所述变流器与所述储能飞轮做电压闭环运行，所述储能飞轮用于实现所述微电网子模块的电压支撑与能量平衡。 优选的，在上述控制方法中，所述光伏微电网组网还包括:发电机；所述控制方法还包括: 在所述微电网子模块离网运行，且所述光伏阵列发电功率小于设定功率和/或所述蓄电池电能释放到设定阈值时，控制所述发电机发电，为所述负载供电。 通过上述描述可知，本申请提供的微电网组网包括多个微电网子模块，所述微电网子模块包括:变流器；与所述变流器连接的光伏阵列；与所述变流器连接的蓄电池；与所述变流器连接的负载；与所述变流器连接的储能飞轮；其中，所述储能飞轮用于减小或是消除所述变流器输出功率的波动；所述变流器通过所述储能飞轮与供电电网连接。通过控制所述变流器与所述储能飞轮的工作状态，可以减小或是消除所述变流器输出功率的波动，保证了变流器输出功率的稳定，避免了对负载与蓄电池的损坏。 所述控制方法可以控制所述微电网组网工作在离网模式或是并网模式，并在所述光伏微电网组网并网或是离网运行时，通过控制所述储能飞轮减小或是消除所述变流器输出功率的波动，保证了变流器输出功率的稳定。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。 图1为本申请实施例提供的一种光伏微电网组网的结构示意图； 图2为本申请实施例提供的一种能量管理系统的结构示意图。 【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。 如
技术介绍
所述，对于光伏真累构成的微电网，由于光照强度的变化、供电电网故障灯问题，均会导致为负载提供的工作电流的较大波动，从而对负载以及蓄电池造成损坏。 为解决上述问题，本申请实施例提供了一种光伏微电网组网，参考图1，图1为本申请实施例提供的一种所述光伏微电网组网的结构示意图。 所述光伏微电网组网包括多个微电网子模块10，所述微电网子模块10包括:变流器11、光伏阵列12、蓄电池13、负载14以及储能飞轮15。 其中，所述光伏阵列12、蓄电池13、负载14以及储能飞轮15均与所述变流器11连接。所述变流器11通过所述储能飞轮15与供电电网2连接。 本申请实施例所述光伏微电网组网能够设置有所述储能飞轮15，所述储能飞轮15用于减小或是消除所述变流器输11出功率的波动，进而保证其输出功率的稳定，避免了由于其功率波动对负载14与蓄电池13造成的损坏。所述变流器11为三电平四桥臂变流器，以便于分别与所述光伏阵列12、蓄电池13以及负载14连接。 在所述光伏微电网组网中，所述微电网子网模块10具有两种工作模式:与所述供电电网2导通时的并网模式以及与所述供电电网2断开时的离网模式。 在并网模式时，所述微电网子模块10与所述供电电网2导通。在光照充足的时候，光伏阵列12生成的直流电通过所述变流器11转换未设定的交流电供所述负载14使用，多于的部分存储到所述储能飞轮15和所述蓄电池13中。当二者存满电后，所述微电网子模块10还可以向当地其他交流负载以及供电电网2供电。通过控制所述储能飞轮15的转动速率，可以保证电能的质量，在谐波、电压偏差、电压不平衡度、电压波动以及闪变等相关参数满足国家标准要求。 在光伏阵列12不发电或是发电功率小于设定功率时，由所述蓄电池13以及所述储能飞轮15为所述负载14提供电能，经所述变流器11转变成符合电能质量标准的交流电，对所述负载14进行供电。 所述蓄电池13瞬时充放电的反应能力较差，由于光伏发电受到光照强光影响波动较大的特性，会严重损坏所述蓄电池13，影响其使用寿命，同设置所述储能飞轮15，利用其充放电的快速响应能力和功率密度高特点来平抑光伏输出的瞬时大功率波动，对所述蓄电池13进行保护，可以提高可再生能源利用率，实现对电网最优运行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏微电网组网，包括多个微电网子模块，其特征在于，所述微电网子模块包括：变流器；与所述变流器连接的光伏阵列；与所述变流器连接的蓄电池；与所述变流器连接的负载；与所述变流器连接的储能飞轮；其中，所述储能飞轮用于减小或是消除所述变流器输出功率的波动；所述变流器通过所述储能飞轮与供电电网连接。

【技术特征摘要】
1.一种光伏微电网组网，包括多个微电网子模块，其特征在于，所述微电网子模块包括: 变流器； 与所述变流器连接的光伏阵列； 与所述变流器连接的蓄电池； 与所述变流器连接的负载； 与所述变流器连接的储能飞轮； 其中，所述储能飞轮用于减小或是消除所述变流器输出功率的波动；所述变流器通过所述储能飞轮与供电电网连接。2.根据权利要求1所述的光伏微电网组网，其特征在于，所述微电网子模块还包括:发电机； 其中，所述发电机分别与所述变流器以及所述负载连接。3.根据权利要求2所述的光伏微电网组网，其特征在于，所述发电机为燃气发电机。4.根据权利要求2所述的光伏微电网组网，其特征在于，所述微电网子模块与所述供电电网导通并网运行时，所述变流器与所述储能飞轮做功率闭环运行，所述储能飞轮用于实现与所述供电电网接入点的可控PQ节点功能或者调峰功能。5.根据权利要求2所述的光伏微电网组网，其特征在于，所述微电网子模块与所述供电电网断路离网运行时，所述变流器与所述储能飞轮做电压闭环运行，所述储能飞轮用于实现所述微电网子模块的电压支撑与能量平衡。6.根据权利要求5所述的光伏微电网组网，其特征在于，还包括:报警装置，所述报警装置在所述光伏阵列发电功率小于设定功率和/或所述蓄电池电能释放到设定阈值时进行报警。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明会，梁玉杰，孙阳，王学苗，吴京涛，窦伟军，
申请(专利权)人：英利集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13