一种多台双向储能变流器并联下垂的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种多台双向储能变流器并联下垂的控制方法，包括：有太阳光照时，利用现场总线通信方式， N（N≥2）台双向储能变流器从光伏逆变器的最大功率点控制器同时获得光伏阵列最优的输出电压作为直流母线的电压指令，利用下垂控制方式，N台双向储能变流器进行各自的功率开关控制；无太阳光照时，以光伏逆变器的最大功率点控制器通过现场总线通信方式最后发出的光伏阵列最优电压作为直流母线的电压指令进行稳压控制，利用下垂控制方式， N台双向储能变流器进行各自的功率开关控制。该多台双向储能变流器并联下垂的控制方法，可以实现输出电流均衡、储能变流器不易故障和储能系统可靠性高的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括：有太阳光照时，利用现场总线通信方式， N（N≥2）台双向储能变流器从光伏逆变器的最大功率点控制器同时获得光伏阵列最优的输出电压作为直流母线的电压指令，利用下垂控制方式，N台双向储能变流器进行各自的功率开关控制；无太阳光照时，以光伏逆变器的最大功率点控制器通过现场总线通信方式最后发出的光伏阵列最优电压作为直流母线的电压指令进行稳压控制，利用下垂控制方式， N台双向储能变流器进行各自的功率开关控制。该多台双向储能变流器并联下垂的控制方法，可以实现输出电流均衡、储能变流器不易故障和储能系统可靠性高的优点。【专利说明】-种多台双向储能变流器并联下垂的控制方法
本专利技术设及光伏发电与储能相结合为负载供电的应用领域，具体地，设及一种多 台双向储能变流器并联下垂的控制方法。
技术介绍
在国家政策的大力扶持下，分布式光伏发电系统进入了快速发展时期，但由于太 阳光的间歇特性，所W导致光伏发电功率存在波动，势必影响负载的供电质量，储能系统可 W实现功率波动抑制功能，从而对光伏发电的波动功率进行有益补充，对负载而言，得到了 与大电网类似的稳定供电电源。 双向储能变流器是储能系统的功率变换部分，对其控制的优劣直接决定了储能系 统的整体性能。为了实现模块化的目的，通常大功率的双向储能变流器由多台相同小功率 的双向储能变流器并联组成，既利于装配与维护，也利于增加系统的冗余度，减小故障停机 的风险。但是，多台双向储能变流器并联运行时，存在各台储能变流器间输出电流不均的问 题，输出电流较大的储能变流器容易引起过载和过热，势必影响储能系统的可靠性。 在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在输出电流不均衡、储能 变流器易故障和储能系统可靠性低等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出一种多台双向储能变流器并联下垂的控 制方法，W实现输出电流均衡、储能变流器不易故障和储能系统可靠性高的优点。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是；一种多台双向储能变流器并联下垂 的控制方法，包括： a、有太阳光照时，利用现场总线通信方式，使得储能系统中N(N > 2)台双向储能 变流器从光伏逆变器的最大功率点控制器同时获得光伏阵列最优的输出电压作为直流母 线的电压指令，利用下垂控制方式，N台双向储能变流器进行各自的功率开关控制； [000引 b、无太阳光照时，W光伏逆变器的最大功率点控制器通过现场总线通信方式最后 发出的光伏阵列最优电压作为直流母线的电压指令进行稳压控制，利用下垂控制方式，使 得储能系统中N台双向储能变流器进行各自的功率开关控制。 进一步地，所述步骤a,具体包括； 对于现场总线通信方式，光伏逆变器作为主机，通过现场总线监视各台双向储能 变流器的工作情况，同时将目前的光伏阵列输出的最优电压Umpp传送给每台双向储能变 流器从机，作为直流母线电压的指令值； 当光伏阵列的最优输出电压Umpp随着太阳光照和环境温度变化时，每台从机获 得的直流母线电压的指令值也跟随变化。 进一步地，在步骤a中，对于下垂控制方式，储能系统工作过程分为充电过程、放 电过程和不充不放过程： 1)不充不放过程 当直流母线的电压Ud。处于光伏阵列的最优电压Umpp*范围内时，由各台双向储能 变流器组成的储能系统不动作，既不进行充电，也不进行放电，此时允许光伏阵列的输出电 压W ±C*Umpp进行波动； 当光伏阵列的最优输出电压Umpp随着太阳光照和环境温度变化时，其不充不放 的电压范围也跟着变化，即仍由式Umpp*进行计算； 。充电过程 当直流母线的电压叫。大于光伏阵列的最优电压Umpp* = Use,而小于等于Uhu时， 此时，蓄电池组的充电功率按照式（1)的下垂直线进行计算： [001 引 鳥二A充*化-心 。)； P 其中，^充~^-，巧为直流母线的额定充电电流，U U 脉HU _ U 脉HB 标HB为Umpp *，Umpp；fi为标准光照条件下的光伏阵列的最优输出电压，通常通过串联的光伏 组件铭牌参数计算获得； 当光伏阵列的最优输出电压Umpp随着太阳光照和环境温度变化时，充电过程的 直线斜率k%不变，其工作点在保持蓄电池组充电功率不变基础上，在Umpp变化前后两条对 应的下垂直线上进行上下运动； 扣放电过程 当直流母线的电压叫。小于光伏阵列的最优电压Umpp* = Uu，而小于等于化。时， 此时，蓄电池组的放电功率P&t按照式（2)的下垂直线进行计算： 玲二 k彼 * 机c-Ulb) (2); P P 其中，k化二 化二a; ^，巧制/二-f^，Ijfced为直流母线的额定放电电流， ^标LU-^标巧 立巧ecI 为Umpp标*，Umpp；^^为标准光照条件下的光伏阵列的最优输出电压，通常通过串联的光 伏组件铭牌参数计算获得； 当光伏阵列的最优输出电压Umpp随着太阳光照和环境温度变化时，放电过程的 直线斜率不变，其工作点在保持蓄电池组放电功率不变基础上，在Umpp变化前后两条对 应的下垂直线上进行上下运动。 进一步地，所述步骤b，具体包括： 当阴雨天、夜晚等自然条件下，没有太阳光照射在光伏阵列上时，需要储能系统对 直流母线电压进行控制； [002引然后，按照与上述的储能系统的充电过程、放电过程和不充不放过程一样的控制 方法，各台双向储能变流器进行下垂控制，W实现均流的目的，同时，光伏逆变器主机通过 现场总线通信方式监视各台双向储能变流器的工作情况，不再发送直流母线的电压指令。 进一步地，在步骤b中，对于每台双向储能变流器，按照如下控制算法控制各自的 功率开关动作； 1、充电过程 由获得的直流母线电压指令值计算Uhb，由检测的直流母线电压叫。按照公式（1) 计算蓄电池组充电功率P% % P%叩余W U d。得到双向储能变流器的电感电流指令值iL % il； 减去该双向储能变流器的电感电流检测值iL，经过比例积分调节器作用，得到调制信号，该 调制信号与S角载波进行比较，得到双向储能变流器中BUCK变换器的功率开关的驱动脉 冲信号，该脉冲信号电平逻辑取反，得到双向储能变流器中BOOST变换器的功率开关的驱 动脉冲信号，从而完成该双向储能变流器对蓄电池组的充电控制过程； 2、放电过程 由获得的直流母线电压指令值计算Uu，由检测的直流母线电压叫。按照公式（2) 计算蓄电池组充电功率？放％ P放叩余WUd。得到双向储能变流器的电感电流指令值iL%山 减去该双向储能变流器的电感电流检测值iL，经过比例积分调节器作用，得到调制信号，该 调制信号与S角载波进行比较，得到双向储能变流器中BOOST变换器的功率开关的驱动脉 冲信号，该脉冲信号电平逻辑取反，得到双向储能变流器中BUCK变换器的功率开关的驱动 脉冲信号，从而完成该双向储能变流器对蓄电池组的充电控制过程。 本专利技术各实施例的多台双向储能变流器并联下垂的控制方法，由于包括；有太阳 光照时，利用现场总线通信方式，N(N > 2)台双向储能变流器从光伏逆变器的最大功率点 控制器同时获得光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多台双向储能变流器并联下垂的控制方法，其特征在于，包括：a、有太阳光照时，利用现场总线通信方式，使得储能系统中N(N≥2)台双向储能变流器从光伏逆变器的最大功率点控制器同时获得光伏阵列最优的输出电压作为直流母线的电压指令，利用下垂控制方式，N台双向储能变流器进行各自的功率开关控制；b、无太阳光照时，以光伏逆变器的最大功率点控制器通过现场总线通信方式最后发出的光伏阵列最优电压作为直流母线的电压指令进行稳压控制，利用下垂控制方式，使得储能系统中N台双向储能变流器进行各自的功率开关控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴伟，陈芳，孙向东，张琦，任碧莹，王月盈，
申请(专利权)人：新疆希望电子有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65