一种光伏并网发电功率平抑控制方法技术

一种光伏并网发电功率平抑控制方法公开了一种光伏并网发电功率平抑控制方法，包括最大功率跟踪、并网逆变和储能系统三个部分。本发明专利技术以光伏发电最大功率跟踪和并网逆变控制为基础，引入蓄电池储能系统，实现对发电功率削峰填谷、平抑的功能。光伏并网发电系统，有效解决了光伏功率波动的问题。系统不仅实现了最大功率跟踪和并网发电，而且通过功率平抑控制，有效地稳定了并网功率。当电网故障断开时，光伏阵列仍然可以发电，将能量存储于电池，提高了系统效率。

Photovoltaic grid connected power generation stabilizing control method

The invention discloses a method for controlling the power stabilization of a photovoltaic grid connected power generation system, and discloses a method for controlling the power stabilization of a grid connected photovoltaic generator, comprising three parts: maximum power tracking, grid connected inverter and energy storage system. The invention is based on the maximum power tracking of photovoltaic power generation and the grid connected inverter control, and introduces the accumulator energy storage system to realize the functions of peak clipping, valley filling and stabilization of the power generation. Photovoltaic grid connected power generation system effectively solves the problem of photovoltaic power fluctuations. The system not only realizes maximum power tracking and grid connected power generation, but also stabilizes the grid connected power effectively through power stabilizing control. When the grid fault is broken, the photovoltaic array can still generate electricity and store the energy in the battery, which improves the efficiency of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏并网发电功率平抑控制方法所属
本专利技术涉及一种光伏并网发电，尤其涉及一种光伏并网发电功率平抑控制方法。
技术介绍
光伏发电无污染、无噪音、运行成本低，是理想的可持续能源，发展前景好。据预测，到2050年太阳能在能源结构中的比例将达到13.5%，是未来化石能源的主要替代能源之一。经过多年的发展，光伏发电正逐渐从过去的小规模离网系统，向大规模并网发电方向发展。基于最大功率跟踪控制（MaximumPowerPointTracking,MPPT）和各种并网逆变控制的光伏并网发电技术得到了广泛研究。但是，由于光照和温度变化无常，光伏发电站输出的功率并不稳定，导致电压波动。当前，光伏发电站在电力系统中所占比例很小，功率波动对电网影响不大。可是随着兆瓦级光伏电站的建设，其规模将不断增大，当发电功率达到一定比例时，功率波动会给电网运行带来危害。另外，当电网故障断开时，光伏阵列将停止发电，降低了系统效率。
技术实现思路
为了克服光伏发电因光照强度与温度变化而导致的发电功率波动的难题，本专利技术提出一种光伏并网发电功率平抑控制方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：以光伏发电最大功率跟踪和并网逆变控制为基础，引入蓄电池储能系统，实现对发电功率削峰填谷、平抑的功能。光伏发电系统采用两级功率变换结构，以最小化逆变器容量，解耦最大功率控制与逆变并网控制。在逆变器直流母线上并接双向DC/DC变换器，对储能电池充放电予以管理。光伏并网发电功率平抑控制方法包括最大功率跟踪、并网逆变和储能系统三个部分。所述最大功率跟踪随着光照和温度变化实时调整光伏阵列的工作电压，使其尽可能工作在最大功率点。所述并网逆变能够使期望输出电流波形正弦度高、谐波小、功率因数为1。所述储能系统由一个双向DC/DC变换器和蓄电池组成，根据光伏阵列发出的功率和电网反馈回来的信息，控制蓄电池的能量流动。本专利技术的有益效果是：以光伏发电最大功率跟踪和并网逆变控制为基础，引入蓄电池储能系统，实现对发电功率削峰填谷、平抑的功能。光伏并网发电系统，有效解决了光伏功率波动的问题。系统不仅实现了最大功率跟踪和并网发电，而且通过功率平抑控制，有效地稳定了并网功率。当电网故障断开时，光伏阵列仍然可以发电，将能量存储于电池，提高了系统效率。附图说明图1系统结构。图2DC/AC控制。图3双向DCDC。图4双向DCDC控制。具体实施方案图1中，Boost变换器主要用于实现最大功率跟踪，同时把光伏阵列较低的电压升到较高的电压，供三相逆变桥使用；三相逆变桥用于实现并网逆变；由双向DC/DC变换器和蓄电池构成的储能系统用于实现并网功率平抑控制，以及电网故障时存储光伏阵列发出的能量。当光照和温度一定时，光伏电池输出电压随负载变化，而且在某一电压值时输出功率最大，此工作点即为最大功率点，而且最大功率点随光照和温度的变化而变化。因此，在光伏发电系统中，随着光照和温度变化实时调整光伏阵列的工作电压，使其尽可能工作在最大功率点。光伏并网发电时，期望输出电流波形正弦度高、谐波小、功率因素为1，实现这一目标的关键是逆变器的控制方法。采用输出电流控制，则可以有效控制输出电流，在逆变器输出电流与电网电压同步时，实现功率因数为1，而且控制方法简单。图2中，采用SVPWM和双环控制结构，外环控制直流母线电压，内环控制逆变器输出电流。储能系统主要由一个双向DC/DC变换器和蓄电池组成。双向DC/DC变换器并联在逆变器直流母线上，根据光伏阵列发出的功率和电网反馈回来的信息，控制蓄电池的能量流动。图3中，开关管G1和G2互补工作，当光伏阵列发出功率大于给定的并网功率时，蓄电池充电，此时双向DC/DC变换器工作在Buck电路模式。当光伏阵列发出功率小于给定的并网功率时，蓄电池放电，此时双向DC/DC变换器工作在Boost电路模式。图4中，电网正常时，外环是功率控制环，光伏阵列发出的波动功率P经过低通滤波器滤波，滤除高频量，减小变化率，其输出值作为并网功率的给定值；将与逆变器并网的实际功率值比较，误差经过PI调节器，以调整电池的工作电流参考值I*。当电网由于故障断开时，外环是直流母线电压控制环，将直流母线实际电压值U作为反馈信号，与给定电压值比较，误差经过PI调节器，以调整电池的工作电流参考值。内环为电池工作电流控制环，使电池实际的工作电流值I跟踪外环给定的电流参考值。在外环PI调节器之后采用限幅环节，以限制电池工作电流。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏并网发电功率平抑控制方法，其特征在于：包括包括最大功率跟踪、并网逆变和储能系统三个部分。

【技术特征摘要】
1.一种光伏并网发电功率平抑控制方法，其特征在于：包括包括最大功率跟踪、并网逆变和储能系统三个部分。2.如权利要求1所述的一种光伏并网发电功率平抑控制方法，其特征在于所述最大功率跟踪随着光照和温度变化实时调整光伏阵列的工作电压，使其尽可能工作在最大功率点。3.如权利要求1所述的一种光伏并网发电功率平抑控制方法，其特征在于所述并网逆变能够使期望输出电流波形正弦度高、谐波小、功率因数为1。4.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩会义，
申请(专利权)人：韩会义，
类型：发明
国别省市：辽宁,21