一种光储发电单元协调控制的方法技术

技术编号:24101945 阅读:54 留言:0更新日期:2020-05-09 13:26
本发明专利技术公开了一种光储发电单元协调控制的方法,首先利用采样电路采集独立光伏发电系统中各点的电压电流值,并利用DSP芯片计算各点的实时功率及蓄电池的SOC状态;根据所得到的各点的实时功率及蓄电池的SOC状态,选择工作模式;根据所选择的工作模式以及各点的实时功率,得到DC/DC变换器的占空比信息;将所得到的占空比信息通过GPIO口传送给FPGA芯片;FPGA芯片根据接收到的占空比信息,解调出DC/DC变换器控制所需的高频PWM调制信号,实现对光伏电池与蓄电池所接DC/DC变换器的控制。该方法可在不同光照度情况下,实现蓄电池与光伏电池协同地为负荷提供持续可靠的电能供应。

A coordinated control method of optical storage power generation unit

【技术实现步骤摘要】
一种光储发电单元协调控制的方法
本专利技术涉及新能源电源与储能单元
,尤其涉及一种光储发电单元协调控制的方法。
技术介绍
目前,随着我国生态文明建设的逐步落实,“智慧林业”等生态战略相继被提出,相应的新兴技术将在林区落地实现,势必会增加林区的用电负荷,同时也使林区负荷对供电质量的要求更加严格。然而受林区地理位置偏远、负荷分布不集中等因素影响,传统大电网通常难以到达,即使到达也存在电能质量无法满足负荷需求的现实问题。近年应用广泛的独立式光伏发电系统为解决林区供电难的问题提供了一种有效思路,像林区生态观测站这样的小型分散负荷,采用独立式光伏发电系统为其供电则更为经济,同时电能质量也能得到有效保障。现有技术中生态观测站普遍采用独立式光伏发电系统为其供电,在多数独立式光伏发电系统中,首先利用光伏电池将太阳能转化为电能,之后将转化的电能经过DC/DC变换器给蓄电池充电,最后由蓄电池为负载提供电能供应。上述方法并未对光伏电池与蓄电池进行协调控制,仅由蓄电池为负荷供电,而光伏电池无法直接为负荷提供电能,导致电能不能得到高效利用,系统工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光储发电单元协调控制的方法,其特征在于,所述方法包括:/n步骤1、首先利用采样电路采集独立光伏发电系统中各点的电压电流值,并利用数字信号处理器DSP芯片计算各点的实时功率及蓄电池的剩余电量SOC状态;/n步骤2、根据所得到的光伏电池与负载的实时功率、蓄电池的SOC状态,选择独立光伏发电系统的工作模式;/n步骤3、根据所选择的工作模式以及相应模式下的控制逻辑,得到独立光伏发电系统中光伏电池与蓄电池所接DC/DC变换器的占空比信息;/n步骤4、将所得到的占空比信息通过DSP芯片的通用输入/输出端口GPIO传送给可编程逻辑门阵列FPGA芯片;/n步骤5、所述FPGA芯片根据接收到的占空比信息...

【技术特征摘要】
1.一种光储发电单元协调控制的方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤1、首先利用采样电路采集独立光伏发电系统中各点的电压电流值,并利用数字信号处理器DSP芯片计算各点的实时功率及蓄电池的剩余电量SOC状态;
步骤2、根据所得到的光伏电池与负载的实时功率、蓄电池的SOC状态,选择独立光伏发电系统的工作模式;
步骤3、根据所选择的工作模式以及相应模式下的控制逻辑,得到独立光伏发电系统中光伏电池与蓄电池所接DC/DC变换器的占空比信息;
步骤4、将所得到的占空比信息通过DSP芯片的通用输入/输出端口GPIO传送给可编程逻辑门阵列FPGA芯片;
步骤5、所述FPGA芯片根据接收到的占空比信息,解调出DC/DC变换器控制所需的高频PWM调制信号,实现对光伏电池与蓄电池所接DC/DC变换器的控制。


2.根据权利要求1所述光储发电单元协调控制的方法,其特征在于,在步骤1中,具体利用高速ADC连接三组分压器及电流互感器采集独立光伏发电系统中光伏电池、蓄电池和负载的电压电流值,且采样频率为6.25MHz;
然后利用所述DSP芯片内存中储存的蓄电池电压值计算当前蓄电池的SOC状态,同时结合采集的光伏电池及负载的电压电流值计算当前光伏电池及负载的实时功率。


3.根据权利要求1所述光储发电单元协调控制的方法,其特征在于,在步骤2中,设所得到的光伏电池的输出功率为Ppv,负载功率为Pload,蓄电池充放电功率为Pbatt,则独立光伏发电系统的工作模式包括:
(1)若光伏电池最大输出功率大于负载消耗功率,且蓄电池未达到充电上限,则光伏电池运行最大功率追踪MPPT模式,而蓄电池首先进行恒流充电,待其电压到达指定值时切换为恒压充电,最后进行浮充充电,系统对应的功率平衡方程为:Ppv=Pload+Pbatt;
(2)若光伏电池最大输出功率大于负载消耗功率,且蓄电池达到充电上限,则光伏电池将由MPPT模式切换为恒压模式运行,以减少光伏电池发出的能量,整个系统的功率平衡方程为:Ppv=...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘素梅刘政刘刚
申请(专利权)人:北京林业大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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