带有储能系统的光伏电站系统技术方案

本实用新型专利技术涉及带有储能系统的光伏电站系统。光伏电站系统包括：与电网连接的N个光储并网单元，每个光储并网单元所对应的箱式升压变压器；所述每个光储并网单元包括：光伏发电单元、电池储能单元，每个光伏发电单元连接到三相电网低压侧PCC并网点，对应的电池储能单元连接到三相电网低压侧PCC并网点；本实用新型专利技术相对于现有技术的进步在于：减少光储电站内升压变电站的建设成本，提高了光伏发电的经济性。

Photovoltaic power station system with energy storage system

The utility model relates to a photovoltaic power station system with an energy storage system. Including the system of PV power station: N optical storage grid unit and grid connection box, step-up transformer corresponding to each optical storage grid unit; wherein each optical storage unit includes: a grid connected photovoltaic power unit, battery storage unit, each photovoltaic power generation unit is connected to the three-phase power grid with low-voltage side PCC and corresponding outlets, battery the unit is connected to the three-phase power grid low voltage side and PCC network; the utility model compared with the existing technology is: reduce the light storage power plant substation construction cost, improve the economy of photovoltaic power generation.

【技术实现步骤摘要】
带有储能系统的光伏电站系统
：本技术涉及光伏电站的供电系统，具体涉及带有储能系统的光伏电站系统。
技术介绍
：目前，光伏发电作为可再生能源得到广泛的认同，同时，光伏发电快速发展为电网运行带来的挑战，目前通过建设配套设施、加强网架结构、建设调峰电站、与水电打捆等方式增强电网对光伏发电的接纳能力。以上手段在一定程度上受到各种制约，电网需要灵活高效的手段实现光伏发电的送出与消纳。大规模的储能系统为电网提供了灵活可靠的调度资源，其可改善光伏发电的间歇性和不确定性特性，提高电网调峰调频能力，实现电网运行安全、稳定和经济运行。目前，光储并网电站的设计中，电池储能系统作为整体单元，通过双向逆变器并建设单独的升压变接入高压交流母线，实现光伏与储能系统的并网。光储电站内升压变电站的成本较高，严重影响了光伏发电的经济性，需要设计新的光储并网模式。
技术实现思路
：本技术提出一种光储并网接入模式，其设计成本更加低廉的光伏电站电池储能系统。具体方案如下：带有储能系统的光伏电站系统，包括：与电网连接的N个光储并网单元，每个光储并网单元所对应的箱式升压变压器；所述每个光储并网单元包括：光伏发电单元、电池储能单元，每个光伏发电单元依次经过DC/AC逆变器、DC/DC转换器连接到三相电网低压侧PCC并网点，对应的电池储能单元经过DC/AC逆变器连接到三相电网低压侧PCC并网点；所述N个光储并网单元彼此独立，通过对应的升压变压器接入高压交流电网。本技术中，电池储能系统是指所有电池储能单元的总称；光伏发电系统是指所有光伏发电单元的总称。作为优选方案，还包括：现场通信管理机、远程终端控制模块，所述现场通信管理机与光储并网单元连接，并通过互联网与远程终端控制模块连接，实现远程操控。本技术相对于现有技术的进步在于：(一)电池储能单元与光伏发电单元共用箱式升压变压器，两者并联在三相交流电网低压侧，组成基本并网控制单元，减少光储电站内升压变电站的建设成本，提高了光伏发电的经济性；(二)在实施例中的控制方法上，弃光控制策略与常规光储电站控制不同，特别是在优选方案中，引入了主成分分析方法，优化了各个电池储能系统储能、放电时的功率分配，尽量使各个电池储能单元保持均衡，这样会使各个储能单元的运行比较均衡，寿命趋于一致性，有利于光伏电站的运行维护和设备更新。附图说明：图1是实施例中光伏电站系统的组成结构示意图。图2是实施例中控制方法的逻辑框图；图中，PQ代表光伏电站弃光功率，PPV_out代表光伏电站向电网馈电的功率。图3是实施例中控制方法步骤5的具体实现过程逻辑框图。图4是实施例中控制方法步骤9的具体实现过程逻辑框图。具体实施方式：实施例：结合图1-4，说明本技术的实施过程。带有储能系统的光伏电站系统，包括：与电网连接的N个光储并网单元、弃光控制模块、电池储能系统的充放电功率分配模块，每个光储并网单元所对应的箱式升压变压器，现场通信管理机、远程终端控制模块；所述每个光储并网单元包括：光伏发电单元、电池储能单元，每个光伏发电单元依次经过DC/AC逆变器、DC/DC转换器连接到三相电网低压侧PCC并网点，对应的电池储能单元经过DC/AC逆变器连接到三相电网低压侧PCC并网点；所述N个光储并网单元彼此独立，通过对应的升压变压器接入35kV高压交流电网；所述现场通信管理机与光储并网单元、弃光控制模块、电池储能系统的充放电功率分配模块，并通过互联网与远程终端控制模块连接，实现远程操控。所述电池储能单元采取液流电池储能系统，其功率为500kW，容量为1500kWh；光伏发电单元的功率为1MW；光伏发电单元与电池储能系统共用1000kVA箱式升压变压器，两者并联在三相交流电网低压侧，组成基本并网控制单元。在上述系统上实现的控制方法，包括如下步骤：步骤1：系统运行，判断电池储能系统是否满足运行条件，符合转步骤2，否则待运行；步骤2：检测当前光伏电站整体输出功率PPV，与当前光伏电站限定并网功率PL比较，判断是否满足PPV>PL，满足，转步骤3，否则转步骤7；PPV代表光伏电站整体瞬时输出功率，PL代表光伏电站限定并网功率；步骤3：检测光伏电站系统储能系统的实时SOC值，判断是否满足充电条件SOC<SOCMax，是则转步骤4，否则转步骤12；SOC为电池储能系统的剩余电量状态，取值范围为0～1，当SOC＝0时表示电池放电完全，当SOC＝1时表示电池完全充满；SOCMax为能满足电池储能系统充电条件的最大电池容量时的荷电荷状态；步骤4：计算冗余功率PPV_B＝PPV－PL，判断冗余功率是否满足PPV_B<PB_R，满足，转步骤5，否则转步骤6；PB_R为电池储能系统的额定功率；步骤5：电池储能系统的充放电功率分配模块将PB＝PPV－PL的功率值分配，并下发到各个电池储能单元进行充电；PB为光伏发电单元向池储能系统的充电功率值；具体过程如下：步骤5.1：检测各电池储能单元的荷电荷状态SOCi是否处于均衡状态，是转步骤5.2，否则转步骤5.3；步骤5.2：将电池储能系统的充电功率值进行线形均分，并下发到各储能单元；然后转步骤1；步骤5.3：以各电池储能单元的SOCi、电压、电流、充电截止SOCMax、放电截止SOCMin、对应并网单元中光伏单元的输出功率为参数，进行主成份分析，具体为：步骤5.3.1：以各电池储能单元的SOCi、电压、电流、充电截止SOCMaxi、放电截止SOCMini、对应并网单元中光伏单元的输出功率为参数；步骤5.3.2：构建样本矩阵对于N个电池储能单元，用Bij表示电池储能单元i的第j项并网指标，其中i＝(1,2,3……N)，j＝1,2,3,4,5)；步骤5.3.3：对样本矩阵X进行变换，使得Y＝[yij]n×p；步骤5.3.4：对Y做标准化变换得到标准化矩阵：其中，分别为Y阵中第j列的均值和标准差；步骤5.3.5：计算标准化矩阵Z的相关系数矩阵：步骤5.3.6：求特征值：|R-λIP|＝0，解得P个特征值λ1≥λ1≥λ1……λP≥0；步骤5.3.7：确定m值，方法为：对每一个λj，j＝1,2,……m，解方程组Rb＝λjb，使得相量步骤5.3.8：求出zj＝(zi1,zi1,........ziP)T的m个主成分分量，得到决策矩阵；步骤5.3.9：建立权重模型式中，F1，F2，……Fm分别为分析后得到的m个主成份，uij为决策矩阵系数；步骤5.3.10：构建综合评价函数，得到各电池储能单元充放电功率的权重：步骤5.3.11：得到各电池储能单元储能功率的权重系数为：步骤5.3.12：确定各电池储能单元储能功率值PBi：PBi＝PBωi，(i＝1,2……N)，然后，返回步骤1；步骤6：电池储能系统的充放电功率分配模块将PB＝PB_R的功率指令分配到各个电池储能单元；PB为光伏发电系统向电池储能系统充电的功率值；然后返回步骤1；步骤7：检测光伏电站电池储能系统的实时SOC值，判断是否满足放电条件SOC>SOCMin，是则转步骤8，否则转步骤11；SOCMin为能满足电池储能系统放电条件的最小电池容量时的荷电荷状态；步骤8：计算缺口功率PPV_O＝PL－PPV，判断是否满足PPV_O<PB_R，满足，转步本文档来自技高网...

【技术保护点】
带有储能系统的光伏电站系统，其特征在于，包括：与电网连接的N个光储并网单元，每个光储并网单元所对应的箱式升压变压器；所述每个光储并网单元包括：光伏发电单元、电池储能单元，每个光伏发电单元依次经过DC/AC逆变器、DC/DC转换器连接到三相电网低压侧PCC并网点，对应的电池储能单元经过DC/AC逆变器连接到三相电网低压侧PCC并网点；所述N个光储并网单元彼此独立，通过对应的箱式升压变压器接入高压交流电网。

【技术特征摘要】
1.带有储能系统的光伏电站系统，其特征在于，包括：与电网连接的N个光储并网单元，每个光储并网单元所对应的箱式升压变压器；所述每个光储并网单元包括：光伏发电单元、电池储能单元，每个光伏发电单元依次经过DC/AC逆变器、DC/DC转换器连接到三相电网低压侧PCC并网点，对应的电池储能单元经过DC/AC逆...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏达，刘平平，刘杰，
申请(专利权)人：湖南省德沃普储能有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43