一种多直流耦合系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种多直流耦合系统及其控制方法，在接收到外部调度指令之后，首先根据在线的直流耦合系统的数量，将调度功率进行均分并分别作为初始给定功率发送给各直流耦合系统，以控制各直流耦合系统按照该初始给定功率运行；然后再按照预设均衡策略确定各直流耦合系统的功率调节量并发送给各直流耦合系统，进而控制各直流耦合系统按照各自对应的初始给定功率与功率调节量的叠加结果运行；也即，通过按照预设均衡策略获得的功率调节量分别对每个直流耦合系统的出力进行调整，实现了各电池系统的均衡，进而解决了多直流耦合系统内的电池状态偏差大、寿命不一致的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多直流耦合系统及其控制方法
本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种多直流耦合系统及其控制方法。
技术介绍
现有技术中，光储直流耦合系统为一种应用广泛的光储系统，其内部的光伏阵列可以直接连接逆变器的直流母线，而电池系统一般通过一个双向DCDC变换器来连接该直流母线；该直流母线上的电能可以来源于光伏阵列，也可以来源于逆变器接收电网功率后的反向变换；该直流母线上的电能可以通过逆变器并网，也可以通过该双向DCDC变换器存储于电池系统中。当多个直流耦合系统并联时，通常采用以上方式对各个系统进行单独控制，蓄电池部分也是相对独立控制，即没有实现多直流耦合系统之间功率的协同调度和电池的均衡控制，长此以往，容易造成各个直流耦合系统内的电池状态偏差大、寿命不一致等问题，极端情况会加速电池寿命的衰减。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种多直流耦合系统及其控制方法，能够实现各电池系统的状态均衡，解决了多直流耦合系统内的电池状态偏差大、寿命不一致的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本专利技术第一方面提供了一种多直流耦合系统的控制方法，各所述直流耦合系统交流测并联连接，所述控制方法包括：接收外部调度指令下发的功率调度指令；其中，所述功率调度指令包括：调度功率；根据在线的所述直流耦合系统的数量，将所述调度功率均分并分别作为初始给定功率发送给各所述直流耦合系统，以控制各所述直流耦合系统先按照所述初始给定功率运行；按照预设均衡策略确定各所述直流耦合系统的功率调节量并发送给各所述直流耦合系统，以控制各所述直流耦合系统按照各自对应的所述初始给定功率与所述功率调节量的叠加结果运行。优选的，按照预设均衡策略确定各所述直流耦合系统的功率调节量并发送给各所述直流耦合系统，包括：根据各所述直流耦合系统的均衡参考量确定其功率调节方向以及功率调节基本量；根据各所述直流耦合系统的电池运行状态、所述均衡参考量和所述功率调节基本量，确定各所述直流耦合系统对应的所述功率调节量；将各所述功率调节量分别下发给对应的各所述直流耦合系统。优选的，所述根据各所述直流耦合系统的均衡参考量确定其功率调节方向，包括：分别判断各所述直流耦合系统的所述均衡参考量是否大于各个所述均衡参考量的对应平均值；若判断结果为是，则确定对应的所述直流耦合系统的功率调节方向为增大；若判断结果为否，则确定对应的所述直流耦合系统的功率调节方向为减小。优选的，所述根据各所述直流耦合系统的均衡参考量确定其功率调节基本量，包括：分别对各所述直流耦合系统的所述均衡参考量与各个所述均衡参考量的对应平均值之间的差值，采用预设控制模式确定所述功率调节基本量。优选的，所述预设控制模式为：比例控制、积分控制、比例积分控制或者比例积分微分控制中的任意一种控制模式。优选的，根据各所述直流耦合系统的电池运行状态、所述均衡参考量和所述功率调节基本量，确定各所述直流耦合系统对应的所述功率调节量，包括：对于所述均衡参考量小于各所述均衡参考量的对应平均值的所述直流耦合系统，若其所述电池运行状态为充电，则确定所述功率调节量为相应功率调节方向下的所述功率调节基本量；若其所述电池运行状态为放电，则确定所述功率调节量为相应功率调节方向下k倍的所述功率调节基本量；对于所述均衡参考量大于各所述均衡参考量的对应平均值的所述直流耦合系统，若其所述电池运行状态为放电，则确定所述功率调节量为相应功率调节方向下的所述功率调节基本量；若其所述电池运行状态为充电，则确定所述功率调节量为相应功率调节方向下k倍的所述功率调节基本量。优选的，k为2。优选的，所述均衡参考量为：电池荷电状态、电池健康度或者直流电压中的至少一个。优选的，各所述直流耦合系统的功率调节量的总和为零，以保证所述多直流耦合系统的总输出端口功率为所述调度功率。优选的，在将所述调度功率均分并分别作为初始给定功率发送各所述直流耦合系统之前，还包括：判断所述多直流耦合系统是否运行于限发状态；若判断结果为是，则执行将所述调度功率均分并分别作为初始给定功率发送各所述直流耦合系统的步骤；若判断结果为否，则控制各所述直流耦合系统按照最大功率运行。优选的，判断所述多直流耦合系统是否运行于限发状态，包括：判断所述调度功率是否小于在线的各所述直流耦合系统的最大功率之后；若判断结果为是，则判定所述多直流耦合系统运行于限发状态；若判断结果为否，则判定所述多直流耦合系统运行于不限发状态。本专利技术第二方面提供了一种多直流耦合系统，其特征在于，包括：能源管理系统EMS以及多个直流耦合系统；其中：各所述直流耦合系统的交流测并联连接至电网；所述EMS与各所述直流耦合系统内的主控制器通信连接，用于执行如上述任一项所述的多直流耦合系统的控制方法。优选的，各所述直流耦合系统均包括：电池系统、DCDC变流器、光伏阵列、逆变器以及所述主控制器；其中：所述电池系统与所述DCDC变流器的一侧相连；所述DCDC变流器的另一侧、所述光伏阵列的输出端以及所述逆变器的直流侧均连接于所述直流耦合系统的直流母线；所述逆变器的交流测作为所述直流耦合系统的交流测；所述主控制器与所述DCDC变流器以及所述逆变器通信连接，用于控制所述直流耦合系统的运行状态。优选的，各所述直流耦合系统在接收到功率调节量之后：若其初始给定功率与所述功率调节量的叠加结果大于其功率上限，则其逆变器以所述功率上限运行；在其电池系统允许充电时，若所述叠加结果处于所述功率上限和功率下限之间，则其逆变器以所述叠加结果运行；若所述叠加结果小于等于所述功率下限，则其逆变器以所述功率下限运行；在其电池系统不允许充电时，若所述叠加结果处于其功率上限和零之间，则其逆变器以所述叠加结果运行；若所述叠加结果小于等于零，则其逆变器以零功率运行。优选的，所述主控制器为独立设置的控制器，或者，集成于所述DCDC变流器或所述逆变器的控制器中。优选的，所述逆变器为DCAC电力电子设备。基于上述本专利技术实施例提供的多直流耦合系统的控制方法，在接收到外部调度指令之后，首先根据在线的直流耦合系统的数量，将调度功率进行均分并分别作为初始给定功率发送给各直流耦合系统，以控制各直流耦合系统按照该初始给定功率运行；然后再按照预设均衡策略确定各直流耦合系统的功率调节量并发送给各直流耦合系统，以控制各直流耦合系统按照各自对应的初始给定功率与功率调节量的叠加结果运行；也即，通过按照预设均衡策略获得的功率调节量分别对每个直流耦合系统的出力进行调整，实现了各电池系统的均衡，进而解决了多直流耦合系统内的电池状态偏差大、寿命不一致的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多直流耦合系统的控制方法，其特征在于，各所述直流耦合系统交流测并联连接，所述控制方法包括：/n接收外部调度指令下发的功率调度指令；其中，所述功率调度指令包括：调度功率；/n根据在线的所述直流耦合系统的数量，将所述调度功率均分并分别作为初始给定功率发送给各所述直流耦合系统，以控制各所述直流耦合系统先按照所述初始给定功率运行；/n按照预设均衡策略确定各所述直流耦合系统的功率调节量并发送给各所述直流耦合系统，以控制各所述直流耦合系统按照各自对应的所述初始给定功率与所述功率调节量的叠加结果运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种多直流耦合系统的控制方法，其特征在于，各所述直流耦合系统交流测并联连接，所述控制方法包括：
接收外部调度指令下发的功率调度指令；其中，所述功率调度指令包括：调度功率；
根据在线的所述直流耦合系统的数量，将所述调度功率均分并分别作为初始给定功率发送给各所述直流耦合系统，以控制各所述直流耦合系统先按照所述初始给定功率运行；
按照预设均衡策略确定各所述直流耦合系统的功率调节量并发送给各所述直流耦合系统，以控制各所述直流耦合系统按照各自对应的所述初始给定功率与所述功率调节量的叠加结果运行。


2.根据权利要求1所述的多直流耦合系统的控制方法，其特征在于，按照预设均衡策略确定各所述直流耦合系统的功率调节量并发送给各所述直流耦合系统，包括：
根据各所述直流耦合系统的均衡参考量确定其功率调节方向以及功率调节基本量；
根据各所述直流耦合系统的电池运行状态、所述均衡参考量和所述功率调节基本量，确定各所述直流耦合系统对应的所述功率调节量；
将各所述功率调节量分别下发给对应的各所述直流耦合系统。


3.根据权利要求2所述的多直流耦合系统的控制方法，其特征在于，所述根据各所述直流耦合系统的均衡参考量确定其功率调节方向，包括：
分别判断各所述直流耦合系统的所述均衡参考量是否大于各个所述均衡参考量的对应平均值；
若判断结果为是，则确定对应的所述直流耦合系统的功率调节方向为增大；
若判断结果为否，则确定对应的所述直流耦合系统的功率调节方向为减小。


4.根据权利要求2所述的多直流耦合系统的控制方法，其特征在于，所述根据各所述直流耦合系统的均衡参考量确定其功率调节基本量，包括：
分别对各所述直流耦合系统的所述均衡参考量与各个所述均衡参考量的对应平均值之间的差值，采用预设控制模式确定所述功率调节基本量。


5.根据权利要求4所述的多直流耦合系统的控制方法，其特征在于，所述预设控制模式为：比例控制、积分控制、比例积分控制或者比例积分微分控制中的任意一种控制模式。


6.根据权利要求2所述的多直流耦合系统的控制方法，其特征在于，根据各所述直流耦合系统的电池运行状态、所述均衡参考量和所述功率调节基本量，确定各所述直流耦合系统对应的所述功率调节量，包括：
对于所述均衡参考量小于各所述均衡参考量的对应平均值的所述直流耦合系统，若其所述电池运行状态为充电，则确定所述功率调节量为相应功率调节方向下的所述功率调节基本量；若其所述电池运行状态为放电，则确定所述功率调节量为相应功率调节方向下k倍的所述功率调节基本量；
对于所述均衡参考量大于各所述均衡参考量的对应平均值的所述直流耦合系统，若其所述电池运行状态为放电，则确定所述功率调节量为相应功率调节方向下的所述功率调节基本量；若其所述电池运行状态为充电，则确定所述功率调节量为相应功率调节方向下k倍的所述功率调节基本量。


7.根据权利要求6所述的多直流耦合系统的控制方法，其特征在于，k为2。


8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，曹伟，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34