光储柴微网系统及其控制方法技术方案

本申请提供了一种光储柴微网系统及其控制方法，该控制方法应用于光储柴微网系统中的中央控制器，该方法首先控制柴油发电机系统在最佳运行效率区间内独立运行供电、满足负载用电需求，在判断出光储系统满足切入条件后，控制光储系统切入，使柴油发电机系统在最佳运行效率区间内与光储系统联合运行供电、共同满足负载用电需求；在判断出光储系统满足切出条件后，控制光储系统切出，使柴油发电机系统在最佳运行效率区间内独立运行供电、满足负载用电需求；也即，本发明专利技术以柴油发电机系统作为主源，光储系统根据自身情况执行投切操作，使柴油发电机系统中的柴油发电机在最大效率区间内动态调节，光伏出力多时柴油出力少，减少了光伏限发浪费的情况。

Micro grid system and its control method

【技术实现步骤摘要】
光储柴微网系统及其控制方法
本专利技术涉及运行控制
，具体涉及一种光储柴微网系统及其控制方法。
技术介绍
在电网技术和供电条件日益发展的今天，仍存在一些东南亚国家(如印尼、马尔代夫等)、国内海岛地区和偏远山区等电网覆盖不到的无电区，这些地区的用电一般靠柴油发电机来解决。若无电区的规模较大，需要多台大型柴油发电机并联组成大型离网供电系统为该区域供电。众所周知，柴油发电机组成的供电系统有噪声、污染及成本高等一系列问题。随着光伏发电和储能技术的进步以及成本的降低，针对光照条件较好的地区，在原有供电系统中加入了一定比例的光储系统，组成光储柴发电系统，可以减少原柴油发电机系统的燃油消耗、降低系统总用能成本、减少污染和噪音。然而，光储系统与柴油机配合运行，由于光伏发电随机性，会给联机系统的稳定运行控制带来诸多挑战，如何能在满足系统稳定运行的前提下，提高系统的整体运行经济性，是当前亟待解决的问题。
技术实现思路
对此，本申请提供一种光储柴微网系统及其控制方法，能够在满足系统稳定运行的前提下，提高系统整体运行的经济性的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本申请第一方面公开了一种光储柴微网系统的控制方法，其特征在于，应用于所述光储柴微网系统的中央控制器，所述控制方法包括：控制所述光储柴微网系统的柴油发电机系统在最佳运行效率区间内独立运行供电、满足所述光储柴微网系统的负载用电需求；判断所述光储柴微网系统的光储系统是否满足切入条件；若判断出所述光储柴微网系统的光储系统满足切入条件，则控制所述光储系统切入，使所述柴油发电机系统在所述最佳运行效率区间内与所述光储系统联合运行供电、共同满足所述光储柴微网系统的负载用电需求；判断所述光储柴微网系统的光储系统是否满足切出条件；若判断出所述光储柴微网系统的光出系统满足切出条件，则控制所述光储系统切出，使所述柴油发电机系统在所述最佳运行效率区间内独立运行供电、满足所述光储柴微网系统的负载用电需求。可选地，在上述光储柴微网系统的控制方法中，所述切入条件为：所述光储系统中储能系统的当前SOC增大到预设切入SOC；所述切出条件为：所述当前SOC减小到预设切出SOC。可选地，在上述光储柴微网系统的控制方法中，控制所述光储柴微网系统的柴油发电机系统在最佳运行效率区间内独立运行供电、满足所述光储柴微网系统的负载用电需求的同时，还包括：判断当前光照是否满足所述光储系统中光伏系统的发电条件；若当前光照满足所述光伏系统的发电条件，则控制所述光伏系统发电，并将所述光伏系统所发电能全额为所述储能系统充电，直至所述储能系统的当前SOC大于所述预设切入SOC。可选地，在上述光储柴微网系统的控制方法中，控制所述光储柴微网系统的柴油发电机系统在最佳运行效率区间内独立运行供电、满足所述光储柴微网系统的负载用电需求，包括：确定所述最佳运行效率区间；依据所述最佳运行效率区间和当前负载功率，计算得到当前负荷情况下所述柴油发电机的最大运行台数和最小运行台数；根据柴油发电机的当前运行台数与所述柴油发电机的最大运行台数和最小运行台数之间的关系，调整所述柴油发电机的运行台数，使所述柴油发电机的运行台数在所述最大运行台数和所述最小运行台数之间变化。可选地，在上述光储柴微网系统的控制方法中，所述确定所述最佳运行效率区间，包括：根据公式计算得到所述柴油发电机在不同实时功率下的全部带载率；依据所述柴油发电机的油耗曲线，将所述全部带载率中油耗小于等于预设值的带载率确定为所述最佳运行效率区间；其中，η为所述柴油发电机的带载率，Pd为所述柴油发电机的实时功率，Pd_rated为所述柴油发电机的额定功率。可选地，在上述光储柴微网系统的控制方法中，所述依据所述最佳运行效率区间和当前负载功率，计算得到当前负荷情况下所述柴油发电机的最大运行台数和最小运行台数，所采用的计算公式为：其中，nummax为所述柴油发电机的最大运行台数，nummin为所述柴油发电机的最小运行台数，ceil为对计算结果向上取整，Pload为所述当前负载功率，Pd_rated为所述柴油发电机的额定功率，ηmin为所述最佳运行效率区间的最小运行效率，ηmax为所述最佳运行效率区间的最大运行效率。可选地，在上述光储柴微网系统的控制方法中，所述根据柴油发电机的当前运行台数与所述柴油发电机的最大运行台数和最小运行台数之间的关系，调整所述柴油发电机的运行台数，使所述柴油发电机的运行台数在所述最大运行台数和所述最小运行台数之间变化，包括：若num＞nummax，则将所述柴油发电机的运行台数调整为nummax；若num＞nummin，则将所述柴油发电机的运行台数调整为nummin；若nummin＜num＜nummax，则不调整所述柴油发电机的运行台数；其中，num为所述当前柴油发电机的运行台数，nummax为所述柴油发电机的最大运行台数，nummin为所述柴油发电机的最小运行台数。可选地，在上述光储柴微网系统的控制方法中，控制所述光储系统切入，使所述柴油发电机系统在所述最佳运行效率区间内与所述光储系统联合运行供电、共同满足所述光储柴微网系统的负载用电需求，包括：控制所述光储系统切入；根据公式计算得到所述柴油发电机系统中需切除的柴油发电机的运行台数；其中，numrepl为需切除的所述柴油发电机的运行台数，floor为对计算结果向下取整，Pess_rated为所述储能系统的额定功率，Pd_rated为所述柴油发电机的额定功率，ηmax为所述最佳运行效率区间的最大运行效率；切除所述柴油发电机系统中相应台数的柴油发电机；实时调整所述光储柴微网系统中光伏系统的输出功率和储能系统的输出功率；根据所述光伏系统的输出功率和所述储能系统的输出功率，实时调整所述柴油发电机的运行台数，使得各个运行中的所述柴油发电机均工作于所述最佳运行效率区间。可选地，在上述光储柴微网系统的控制方法中，所述实时调整所述光储柴微网系统中光伏系统的输出功率和储能系统的输出功率，包括：若Ppv_mppt＞Pload-num×Pd_rated×ηmin且SOC＞SOCmax，则将所述储能系统的输出功率和所述光伏系统的输出功率调整为：Ppcs＝0，Ppv＝Pload-num×ηmin；若Ppv_mppt＞Pload-num×Pd_rated×ηmin且SOC＜SOCmax，则将所述储能系统的输出功率和所述光伏系统的输出功率调整为：Ppcs＝Ppv-(Pload-num×Pd_rated×ηmin)，Ppv＝Ppv_mppt；若Ppv_mppt＜Pload-num×Pd_rated×ηmax且SOC＜SOCmin，则将所述储能系统的输出功率和所述光伏系统的输出功率调整为：Ppcs＝0，Ppv＝Ppv_mppt；若Ppv_mppt＜Plo本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光储柴微网系统的控制方法，其特征在于，应用于所述光储柴微网系统的中央控制器，所述控制方法包括：/n控制所述光储柴微网系统的柴油发电机系统在最佳运行效率区间内独立运行供电、满足所述光储柴微网系统的负载用电需求；/n判断所述光储柴微网系统的光储系统是否满足切入条件；/n若判断出所述光储柴微网系统的光储系统满足切入条件，则控制所述光储系统切入，使所述柴油发电机系统在所述最佳运行效率区间内与所述光储系统联合运行供电、共同满足所述光储柴微网系统的负载用电需求；/n判断所述光储柴微网系统的光储系统是否满足切出条件；/n若判断出所述光储柴微网系统的光出系统满足切出条件，则控制所述光储系统切出，使所述柴油发电机系统在所述最佳运行效率区间内独立运行供电、满足所述光储柴微网系统的负载用电需求。/n

【技术特征摘要】
1.一种光储柴微网系统的控制方法，其特征在于，应用于所述光储柴微网系统的中央控制器，所述控制方法包括：
控制所述光储柴微网系统的柴油发电机系统在最佳运行效率区间内独立运行供电、满足所述光储柴微网系统的负载用电需求；
判断所述光储柴微网系统的光储系统是否满足切入条件；
若判断出所述光储柴微网系统的光储系统满足切入条件，则控制所述光储系统切入，使所述柴油发电机系统在所述最佳运行效率区间内与所述光储系统联合运行供电、共同满足所述光储柴微网系统的负载用电需求；
判断所述光储柴微网系统的光储系统是否满足切出条件；
若判断出所述光储柴微网系统的光出系统满足切出条件，则控制所述光储系统切出，使所述柴油发电机系统在所述最佳运行效率区间内独立运行供电、满足所述光储柴微网系统的负载用电需求。


2.根据权利要求1所述的光储柴微网系统的控制方法，其特征在于，所述切入条件为：所述光储系统中储能系统的当前SOC增大到预设切入SOC；
所述切出条件为：所述当前SOC减小到预设切出SOC。


3.根据权利要求2所述的光储柴微网系统的控制方法，其特征在于，控制所述光储柴微网系统的柴油发电机系统在最佳运行效率区间内独立运行供电、满足所述光储柴微网系统的负载用电需求的同时，还包括：
判断当前光照是否满足所述光储系统中光伏系统的发电条件；
若当前光照满足所述光伏系统的发电条件，则控制所述光伏系统发电，并将所述光伏系统所发电能全额为所述储能系统充电，直至所述储能系统的当前SOC大于所述预设切入SOC。


4.根据权利要求1所述的光储柴微网系统的控制方法，其特征在于，控制所述光储柴微网系统的柴油发电机系统在最佳运行效率区间内独立运行供电、满足所述光储柴微网系统的负载用电需求，包括：
确定所述最佳运行效率区间；
依据所述最佳运行效率区间和当前负载功率，计算得到当前负荷情况下所述柴油发电机的最大运行台数和最小运行台数；
根据柴油发电机的当前运行台数与所述柴油发电机的最大运行台数和最小运行台数之间的关系，调整所述柴油发电机的运行台数，使所述柴油发电机的运行台数在所述最大运行台数和所述最小运行台数之间变化。


5.根据权利要求4所述的光储柴微网系统的控制方法，其特征在于，所述确定所述最佳运行效率区间，包括：
根据公式计算得到所述柴油发电机在不同实时功率下的全部带载率；
依据所述柴油发电机的油耗曲线，将所述全部带载率中油耗小于等于预设值的带载率确定为所述最佳运行效率区间；
其中，η为所述柴油发电机的带载率，Pd为所述柴油发电机的实时功率，Pd_rated为所述柴油发电机的额定功率。


6.根据权利要求4所述的光储柴微网系统的控制方法，其特征在于，所述依据所述最佳运行效率区间和当前负载功率，计算得到当前负荷情况下所述柴油发电机的最大运行台数和最小运行台数，所采用的计算公式为：



其中，nummax为所述柴油发电机的最大运行台数，nummin为所述柴油发电机的最小运行台数，ceil为对计算结果向上取整，Pload为所述当前负载功率，Pd_rated为所述柴油发电机的额定功率，ηmin为所述最佳运行效率区间的最小运行效率，ηmax为所述最佳运行效率区间的最大运行效率。


7.根据权利要求4所述的光储柴微网系统的控制方法，其特征在于，所述根据柴油发电机的当前运行台数和所述柴油发电机的最大运行台数和最小运行台数之间的关系，调整所述柴油发电机的运行台数，使所述柴油发电机的运行台数在所述最大运行台数和所述最小运行台数之间变化，包括：
若num＞nummax，则将所述柴油发电机的运行台数调整为nummax；
若num＞nummin，则将所述柴油发电机的运行台数调整为nummin；
若nummin＜num＜nummax，则不调整所述柴油发电机的运行台数；
其中，num为所述当前柴油发电机的运行台数，nummax为所述柴油发电机的最大运行台数，nummin为所述柴油发电机的最小运行台数。...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙德亮，邹绍琨，
申请(专利权)人：合肥阳光新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34