工业园区微网光储联合发电装置的能量管理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种工业园区微网光储联合发电装置的能量管理方法，其步骤包括，1，搭建工业园区微网中光储联合发电装置的拓扑结构；2，基于光储联合发电装置，建立逆变器输入输出功率、光伏出力、蓄电池充放电功率之间的关系；3，考虑分时电价和蓄电池实时控制，建立工业园区微网光储联合发电装置的控制方案。本发明专利技术能更加合理的对光储联合发电装置的功率流动进行控制，在保持直流母线侧电压稳定的同时减小光储联合发电装置的内部损耗和转换效率，优化工业园区微网配电线路的功率流动，减小线路损耗，使工业园区微网处于高效经济运行状态，从而提高工业园区微网运行水平。

【技术实现步骤摘要】
工业园区微网光储联合发电装置的能量管理方法
本专利技术涉及工业园区微网能量管理技术，具体的说是一种工业园区微网光储联合发电装置的能量管理方法。
技术介绍
随着能源危机、环境危机逐渐加剧，在能源互联网的不断发展的大背景下，以电力为核心的能源结构变革在不断深化，分布式发电越来越受到重视。光伏等新能源装机容量不断增加，但是，由于分布式电源发电具有波动性、随机性和不可调度性，出现电能质量差、消纳难和弃风弃光现象。微网作为综合管理和利用分布式电源的重要手段，在园区内搭建小型光储微网的需求日益迫切。目前，工业园区微网能量管理方法主要依据是分时电价，没有考虑到充放电放电深度和充放电电流倍率蓄电池充放电寿命的影响，忽视了DC/AC变换器的实时效率与输入输出功率有关，造成DC/AC变换器的功率较低，能量管理方法过于片面。目前，由于光伏补贴价格进一步降低，正逐渐实现光伏平价上网，此外，随着工业园区内分布式光伏装机规模的不断扩大和储能系统等设备成本的降低，直流型光储联合发电装置被广泛应用。然而，当前工业园区微网的能量管理方法主要是依据交流型光储联合发电系统拓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业园区微网光储联合发电装置的能量管理方法，其特征包括如下步骤：/n步骤1，搭建工业园区微网中光储联合发电装置的拓扑结构；/n将光伏发电单元和储能单元分别经过各自的DC/DC变换器后并联在公共直流母线上，从而直接给直流负载供电，所述光伏发电单元和储能单元还分别通过公共的DC/AC逆变器后与交流母线相连，从而与市电一起为交流负载供电；/n步骤2，基于光储联合发电装置的拓扑结构，建立光储联合发电装置的实时输出功率、光伏发电单元实时出力、蓄电池实时充放电功率之间的约束关系；/n步骤3，考虑分时电价和蓄电池的实时控制，建立工业园区微网中光储联合发电装置的能量管理方案，包括：谷时电价时工业园区微...

【技术特征摘要】
1.一种工业园区微网光储联合发电装置的能量管理方法，其特征包括如下步骤：
步骤1，搭建工业园区微网中光储联合发电装置的拓扑结构；
将光伏发电单元和储能单元分别经过各自的DC/DC变换器后并联在公共直流母线上，从而直接给直流负载供电，所述光伏发电单元和储能单元还分别通过公共的DC/AC逆变器后与交流母线相连，从而与市电一起为交流负载供电；
步骤2，基于光储联合发电装置的拓扑结构，建立光储联合发电装置的实时输出功率、光伏发电单元实时出力、蓄电池实时充放电功率之间的约束关系；
步骤3，考虑分时电价和蓄电池的实时控制，建立工业园区微网中光储联合发电装置的能量管理方案，包括：谷时电价时工业园区微网光储联合发电装置的能量管理方案、峰时电价时工业园区微网光储联合发电装置的能量管理方案以及平时电价时工业园区微网光储联合发电装置的能量管理方案。


2.根据权利要求1所述的能量管理方法，其特征在于，所述步骤2包括：
步骤2.1、利用式(1)得到DC/AC逆变器的输出功率Pinv,out与输入功率Pinv,in之间的关系式：
Pinv,out(t)＝ηinv(t)·Pinv,in(t)(1)
式(1)中，ηinv(t)为DC/AC逆变器在不同负载率下的转换效率；Pinv,in(t)为DC/AC逆变器的输入功率；Pinv,out(t)为DC/AC逆变器的输出功率；
步骤2.2、当光伏发电单元和外电网共同给蓄电池充电时，利用式(2)建立光储发电装置直流侧母线功率的平衡约束：



式(2)中，Ppv(t)为光伏t时刻的出力；Pch(t)为蓄电池在t时刻的充电功率；ηDC为DC/DC整流器的转换效率；ηch为蓄电池充电效率；
利用式(3)建立光储联合发电装置的交流侧母线功率的平衡约束：
Pgrid(t)＝Pinv,in(t)+Pload(t)(3)
式(3)中，Pgrid(t)为工业园区微网与外电网之间t时刻的交互功率；Pload(t)为工业园区t时刻的负荷值；
步骤2.3、当光伏发电单元和蓄电池一起给交流负载供电时，利用式(4)建立光储联合发电装置的直流侧母线功率的平衡约束：
Pinv,in(t)＝Ppv(t)ηDC+Pdisch(t)ηdischηDC(4)
式(4)中，Pdisch(t)为蓄电池在t时刻的充电功率；ηdisch为蓄电池放电效率；
利用式(5)建立光储联合发电装置的交流侧母线功率的平衡约束：
δPgrid(t)+Pinv,out(t)＝Pload(t)(5)
式(5)中，Pdisch(t)为蓄电池在t时刻的充电功率；δ为购售电标志；当δ＝1表示工业园区微网处于购电状态；当δ＝-1表示工业园区微网处于售电状态；当δ＝0表示工业园区微网处于孤岛运行状态；
步骤2.4、当光伏发电单元同时向交流负载和蓄电池供电时，利用式(6)建立光储联合发电装置的直流侧母线功率的平衡约束：



利用式(7)建立光储联合发电装置的交流侧母线功率的平衡约束：
δPgrid(t)+Pinv,out(t)＝Pload(t)(7)。


3.根据权利要求2所述的能量管理方法，其特征在于，所述步骤3中的谷时电价时工业园区微网光储联合发电装置的能量管理方案，包括：
步骤3.1a、利用式(8)判断是否需要向蓄电池单元供电，若满足式(8)，则执行步骤3.2a；否则令蓄电池充电功率Pch(t)...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕锐，张震，吴红斌，朱正轩，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34