一种光伏发电系统锂电池充放电控制方法及系统技术方案

技术编号:26177103 阅读:44 留言:0更新日期:2020-10-31 14:19
本发明专利技术属于光伏发电技术领域,公开了一种光伏发电系统锂电池充放电控制方法及系统,该方法采用双闭环控制,在SOC处于正常范围时实现锂电池的充放电控制;分析双向DC/DC变换器在不同工作模式下锂电池的充放电状态、系统能量的流动方向;通过改进的双向DC/DC变换器电路,在SOC处于异常范围时进行锂电池的过充过放保护控制。本发明专利技术在不同工作条件下,对锂电池各种工作模式进行仿真验证,结果验证了锂电池充放电控制策略的有效性。仿真结果表明,光伏组件和锂电池组件可以合理协调的为负载供电,确保直流母线电压稳定。本发明专利技术提出的锂电池充放电控制策略结构相对简单,技术实现容易,为进一步推广光伏发电提供了新思路。

A control method and system of lithium battery charge and discharge in photovoltaic power generation system

【技术实现步骤摘要】
一种光伏发电系统锂电池充放电控制方法及系统
本专利技术属于光伏发电
,尤其涉及一种光伏发电系统锂电池充放电控制方法及系统。
技术介绍
目前,随着能源危机和环境问题的日益加剧,世界各国都更加关注新能源的发展。近年来,以太阳能为代表的分布式新能源迅速发展,由于大多数新能源分布式发电装置、储能装置以及越来越多的负载使用直流电。因此若采用直流微网架构,可以省去额外的DC/AC变流环节,结构简单且效率更高。光伏系统因受太阳光照、外界温度等变化的影响,具有间歇性、不稳定性等特点。基于光伏系统的输出功率波动性这一特点,光伏发电系统必须有储能系统作为支撑。储能系统主要由两部分组成:能量存储单元和双向DC/DC变换器。能量存储单元一般为电池;关于双向DC/DC变换器的研究很多,按照输入端和输出端是否隔离可分为两大类:非隔离型及隔离型。相比于隔离型双向变换器,非隔离型双向变换器结构简单,采用元器件少,效率高,更适用于电池储能系统。近些年来,对锂电池的结构、运行方式及控制方法已有大量研究。大部分光伏发电系统中的锂电池储能系统充放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏发电系统锂电池充放电控制方法,其特征在于,所述光伏发电系统锂电池充放电控制方法采用双闭环控制双向直流变换,在SOC正常范围内进行锂电池充放电控制;具体包括:/n分析双向DC/DC变换器在不同工作模式下锂电池的充放电状态、系统能量的流动方向;/n通过改进的双向DC/DC变换器电路,在SOC处于异常范围时进行锂电池的过充过放保护控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏发电系统锂电池充放电控制方法,其特征在于,所述光伏发电系统锂电池充放电控制方法采用双闭环控制双向直流变换,在SOC正常范围内进行锂电池充放电控制;具体包括:
分析双向DC/DC变换器在不同工作模式下锂电池的充放电状态、系统能量的流动方向;
通过改进的双向DC/DC变换器电路,在SOC处于异常范围时进行锂电池的过充过放保护控制。


2.如权利要求1所述的光伏发电系统锂电池充放电控制方法,其特征在于,在Simulink中搭建光储离网发电系统仿真模型,在不同工作条件下,对锂电池各种工作模式进行仿真验证。


3.如权利要求1所述的光伏发电系统锂电池充放电控制方法,其特征在于,在不同条件下,锂电池的工作模式包括:
(1)0.20<SOC<0.95,锂电池两端电压正常,锂电池既能充电也能放电;光伏发电功率大于系统负载所需功率,锂电池充电,使系统的功率平衡;光伏发电功率小于系统负载所需功率,锂电池放电,使系统的功率平衡;
(2)SOC<0.20,锂电池两端电压过低,锂电池只能充电;光伏发电功率大于系统负载所需功率,锂电池充电;光伏发电功率小于系统负载所需功率,切除部分负荷;
(3)SOC>0.95,锂电池两端电压过高,锂电池只能放电;光伏发电功率小于系统负载所需功率,锂电池放电;光伏发电功率大于系统负载所需功率,直流母线电压过高,锂电池和光伏电池均用定电压控制,为负载提供电能。


4.如权利要求1所述的光伏发电系统锂电池充放电控制方法,其特征在于,所述改进的双向DC/DC变换器电路的控制方法包括:
锂电池组通过双向DC/DC变换器与直流母线相连,通过充电和放电调节系统功率平衡,双向DC/DC变换器在双象限运行,使变换器两端电压极性相同,根据实际情况调节电流的方向,进行变换器双向工作;当负载功率大于系统供电功率,锂电池组通过DC/DC变换器向负载供电;当系统供电功率大于负载功率时,多余能量通过DC/DC变换器给锂电池组充电。


5.如权利要求1所述的光伏发电系统锂电池充放电控制方法,其特征在于,所述改进的双向DC/DC变换器电路采用非隔离型双向Buck/Boost电路;所述非隔离型双向Buck/Boost电路在Buc...

【专利技术属性】
技术研发人员:张莹莹张小利夏金松王玥童
申请(专利权)人:合肥工业大学
类型:发明
国别省市:安徽;34

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