孤岛光储直流微电网模式自适应方法技术

本发明专利技术涉及光储直流微电网技术领域，公开了一种孤岛光储直流微电网模式自适应方法。对母线电压进行实时监测，若母线电压升高至第一预设电压，储能单元对母线电压控制环路失效，进入最大电流充电状态或均充状态，光伏单元进入母线电压控制环路，对母线电压进行控制。当母线电压降至第二预设电压，所述储能单元工作在母线电压控制环路，对母线电压进行控制，光伏单元工作在MPPT模式。当母线电压降至小于第三预设电压，储能单元当母线电压控制环路再次失效，进入最大电流放电状态或逐渐降低放电功率，光伏单元工作在MPPT模式。光伏单元和储能单元均根据直流母线上的电压信号来自适应地改变自身的工作模式，维持直流微电网的稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
孤岛光储直流微电网模式自适应方法
本专利技术涉及光储直流微电网
，特别是涉及一种孤岛光储直流微电网模式自适应方法。
技术介绍
光储直流微电网可以并网运行也可以离网运行，在某些特定时刻或特定场合时光储直流微电网必须进行离网运行，也就是成为孤岛光储直流微电网。光储直流微电网在工程实践中通常会采用集中控制方式，微电网内一般由系统层和模块层分别进行运行控制，系统层实时监测微电网的运行状态，下发指令到达模块层，模块层接受系统层下达的指令控制光伏和储能单元的工作。但是上述集中控制方式对通讯的依赖性极高，因此一旦通讯出现故障或者系统层出现故障，那么整个微电网都将处于瘫痪状态无法继续工作，同时系统层的存在也会增加微电网的成本。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有的光储直流微电网的控制方法对于通讯依赖性高的问题，提供一种孤岛光储直流微电网模式自适应方法。一种孤岛光储直流微电网模式自适应方法，包括对母线电压进行实时监测；当所述母线电压升高至第一预设电压时，储能单元的母线电压控制环路的输出达到输出下限，所述储能单元的母线电压控制环路失效，此时所述储能单元工作在最大电流充电环路或均充环路，光伏单元工作在母线电压控制环路，以将所述母线电压控制在所述第一预设电压；当所述母线电压降至第二预设电压时，所述储能单元工作在母线电压控制环路，以将所述母线电压控制在所述第二预设电压，所述光伏单元工作在MPPT模式；当所述母线电压降至小于第三预设电压时，所述储能单元的母线电压控制环路的输出达到输出上限，所述储能单元的母线电压控制环路失效，此时所述储能单元工作在最大电流放电环路或电池EOD电压环路，所述光伏单元工作在MPPT模式；其中，所述第三预设电压小于第二预设电压。上述孤岛光储直流微电网模式自适应方法，对母线电压进行实时监测，若所述母线电压升高至第一预设电压时，储能单元对母线电压控制环路失效，进入最大电流充电状态或均充状态，此时光伏单元进入母线电压控制环路，对母线电压进行控制。当母线电压降至第二预设电压时，所述储能单元工作在母线电压控制环路，对母线电压进行控制，此时光伏单元工作在MPPT模式。当母线电压降至小于第三预设电压时，储能单元的母线电压控制环路再次失效，进入最大电流放电环路或电池EOD电压环路，此时光伏单元工作在MPPT模式。孤岛光储直流微电网内的光伏单元和储能单元均根据直流母线上的电压信号来自适应地改变自身的工作模式，维持直流微电网的稳定运行。同时，上述自适应方法无需系统层级的参与，各模块之间无需进行通讯即可完成对于工作模式的自适应调整，可以提高微电网的稳定性并降低成本。在其中一个实施例中，当负载功率增大或光照强度降低时，所述母线电压降低；当负载功率减小且所述储能单元不足以吸收母线上全部的冗余功率时，所述母线电压升高。在其中一个实施例中，在初始状态时，所述储能单元工作在母线电压控制环路，所述光伏单元工作在MPPT模式。在其中一个实施例中，只有当所述母线电压升高至第一预设电压时，所述光伏单元才工作在母线电压控制环路，所述母线电压小于所述第一预设电压时，所述光伏单元均工作在MPPT模式。在其中一个实施例中，所述第一预设电压的取值范围为715-725V，所述第二预设电压的取值范围为695-705V，所述第三预设电压为675-685V。在其中一个实施例中，所述储能单元包括电池，当所述储能单元的母线电压控制环路的输出达到输出下限，所述储能单元的母线电压控制环路失效时若电池电压未达到均充电压，则所述最大充电电流环路起作用，所述储能单元工作在最大电流充电状态；若电池电压达到均充电压，则所述均充环路起作用，储能单元工作在均充状态。在其中一个实施例中，当所述储能单元的母线电压控制环路的输出达到输出上限，所述储能单元的母线电压控制环路失效时若电池放电电流达到最大，则所述最大放电电流环路起作用，所述储能单元维持最大电流放电状态；若电池电压到达EOD电压，则所述电池EOD电压环路起作用，所述储能单元将电池电压维持在EOD电压，并逐渐降低放电功率。在其中一个实施例中，所述储能单元的母线电压控制环路的输出下限为所述最大充电电流环路的输出和所述均充环路的输出中较大的值。在其中一个实施例中，所述储能单元的母线电压控制环路的输出上限为所述最大放电电流环路的输出和所述电池EOD电压环路的输出中较小的值。在其中一个实施例中，所述方法还包括当所述储能单元的母线电压控制环路的输出未达到输出上限或者输出下限，并且所述电池的充放电电流均未达到最大值、所述电池的电压未达到均充电压或EOD电压，则所述储能单元对母线上的冗余功率进行吸收或者对母线上的缺额功率进行补充。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术其中一实施例的孤岛光储直流微电网模式自适应方法的方法流程图；图2为本专利技术其中一实施例的孤岛光储直流微电网的连接示意图；图3为本专利技术其中一实施例的母线电压随负载功率的变化折线图；图4为本专利技术其中一实施例的光伏单元的控制环路图；图5为本专利技术其中一实施例的储能单元的控制环路图；图6为本专利技术其中一实施例的所述储能单元的母线电压控制环路的输出达到输出下限时，所述储能单元工作状态选择方法的方法流程图；图7为本专利技术其中一实施例的所述储能单元的母线电压控制环路的输出达到输出上限时，所述储能单元工作状态选择方法的方法流程图；图8为本专利技术其中一实施例中当母线电压等于第一预设电压时光伏单元的工作状态图；图9为本专利技术其中一实施例中当母线电压等于第一预设电压时储能单元的工作状态图；图10为本专利技术其中一实施例中当母线电压等于第二预设电压时光伏单元的工作状态图；图11为本专利技术其中一实施例中当母线电压等于第二预设电压时储能单元的工作状态图；图12为本专利技术其中一实施例中当母线电压等于第三预设电压时光伏单元的工作状态图；图13为本专利技术其中一实施例中当母线电压等于第三预设电压时储能单元的工作状态图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的优选实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本专利技术的公开内容理解得更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是基于附图所示的方位或位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种孤岛光储直流微电网模式自适应方法，其特征在于，包括：/n对母线电压进行实时监测；/n当所述母线电压升高至第一预设电压时，储能单元的母线电压控制环路的输出达到输出下限，所述储能单元的母线电压控制环路失效，此时所述储能单元工作在最大电流充电环路或均充环路，光伏单元工作在母线电压控制环路，以将所述母线电压控制在所述第一预设电压；/n当所述母线电压降至第二预设电压时，所述储能单元工作在母线电压控制环路，以将所述母线电压控制在所述第二预设电压，所述光伏单元工作在MPPT模式；/n当所述母线电压降至小于第三预设电压时，所述储能单元的母线电压控制环路的输出达到输出上限，所述储能单元的母线电压控制环路失效，此时所述储能单元工作在最大电流放电环路或电池EOD电压环路，所述光伏单元工作在MPPT模式；其中，所述第三预设电压小于第二预设电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种孤岛光储直流微电网模式自适应方法，其特征在于，包括：
对母线电压进行实时监测；
当所述母线电压升高至第一预设电压时，储能单元的母线电压控制环路的输出达到输出下限，所述储能单元的母线电压控制环路失效，此时所述储能单元工作在最大电流充电环路或均充环路，光伏单元工作在母线电压控制环路，以将所述母线电压控制在所述第一预设电压；
当所述母线电压降至第二预设电压时，所述储能单元工作在母线电压控制环路，以将所述母线电压控制在所述第二预设电压，所述光伏单元工作在MPPT模式；
当所述母线电压降至小于第三预设电压时，所述储能单元的母线电压控制环路的输出达到输出上限，所述储能单元的母线电压控制环路失效，此时所述储能单元工作在最大电流放电环路或电池EOD电压环路，所述光伏单元工作在MPPT模式；其中，所述第三预设电压小于第二预设电压。


2.根据权利要求1所述的孤岛光储直流微电网模式自适应方法，其特征在于，当负载功率增大或光照强度降低时，所述母线电压降低；当负载功率减小且所述储能单元不足以吸收母线上全部的冗余功率时，所述母线电压升高。


3.根据权利要求1所述的孤岛光储直流微电网模式自适应方法，其特征在于，在初始状态时，所述储能单元工作在母线电压控制环路，所述光伏单元工作在MPPT模式。


4.根据权利要求1所述的孤岛光储直流微电网模式自适应方法，其特征在于，只有当所述母线电压升高至第一预设电压时，所述光伏单元才工作在母线电压控制环路，所述母线电压小于所述第一预设电压时，所述光伏单元均工作在MPPT模式。


5.根据权利要求1所述的孤岛光储直流微电网模式自适应方法，其特征在于，所述第一预设电压的取值范围为715-725V，所述第二预设电压的取值范围为695-7...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯涛，高钢，
申请(专利权)人：易事特集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44