一种储能系统控制方法、装置及储能系统制造方法及图纸

技术编号:35553597 阅读:16 留言:0更新日期:2022-11-12 15:34
本发明专利技术提供了一种储能系统控制方法、装置及储能系统,涉及光伏技术领域。本发明专利技术所述的储能系统控制方法,包括:获取PV电压、电池电压和网侧电压,根据所述PV电压、所述电池电压和所述网侧电压确定母线电压参考值,根据所述母线电压参考值确定基准移相角或基准频率;获取电池侧电流,根据所述电池侧电流需要抑制的低频分量确定桥臂移相角变化量或频率变化量;根据所述基准移相角和所述桥臂移相角变化量确定桥臂移相角,或根据所述基准频率和所述频率变化量确定开关频率;根据所述桥臂移相角或所述开关频率抑制低频纹波。采用移相方式或调频方式来抑制低频纹波,进而能够抑制低频纹波;使得PV处于MPPT点,有效避免光伏降额运行。有效避免光伏降额运行。有效避免光伏降额运行。

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统控制方法、装置及储能系统


[0001]本专利技术涉及光伏
,具体而言,涉及一种储能系统控制方法、装置及储能系统。

技术介绍

[0002]目前普遍采用的光伏储能系统架构为共直流母线的结构,结合图2所示,光伏经DC/DC接入母线,电池经双向DC/DC接入母线,电网和负载经DC/AC连接入母线。电池侧的双向DC/DC常采用LLC加Buck/Boost的拓扑方式,该拓扑为两级结构,容易实现电池电压和母线电压的灵活匹配,缺点为成本高,体积大。相比而言,单级LLC在成本和体积方面更有优势,因而越来越多被采用。
[0003]结合图3和图4所示,单级LLC储能系统的控制方法如下:以并网模式为例(离网模式类似),LLC采用开环控制,按照固定的开关频率工作,电池侧功率由DC/AC功率控制来实现。对母线来说,电池侧相当于电压源,DC/AC相当于电流源,PV侧根据母线电压值做MPPT运行或者降额运行。该控制方法简单,但主要缺点有:1)对于单相系统,有大量的100Hz无功电流流入电池,造成电池电流有大量低频纹波;2)母线电压完全由电池侧决定,没有兼顾PV电压,当PV的MPPT电压高于母线电压时,会降额运行,以至于牺牲一部分功率。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是如何在避免光伏降额运行的条件下实现低频纹波抑制。
[0005]为解决上述问题,本专利技术提供一种储能系统控制方法,包括:获取PV电压、电池电压和网侧电压,根据所述PV电压、所述电池电压和所述网侧电压确定母线电压参考值,根据所述母线电压参考值确定基准移相角或基准频率;获取电池侧电流,根据所述电池侧电流需要抑制的低频分量确定桥臂移相角变化量或频率变化量;根据所述基准移相角和所述桥臂移相角变化量确定桥臂移相角,或根据所述基准频率和所述频率变化量确定开关频率;根据所述桥臂移相角或所述开关频率抑制低频纹波。
[0006]可选地,所述根据所述PV电压、所述电池电压和所述网侧电压确定母线电压参考值包括:根据所述PV电压确定第一母线电压,根据所述电池电压确定第二母线电压,根据所述网侧电压确定第三母线电压,根据所述第一母线电压、所述第二母线电压和所述第三母线电压中的最大值确定所述母线电压参考值。
[0007]可选地,所述根据所述电池侧电流需要抑制的低频分量确定桥臂移相角变化量或频率变化量包括:将所述电池侧电流与预设参考值比较后输入抑制低频纹波的谐振控制器,根据所述谐振控制器的输出确定所述桥臂移相角变化量或所述频率变化量。
[0008]可选地,所述根据所述桥臂移相角或所述开关频率抑制低频纹波包括:根据所述桥臂移相角进行移相,或调整所述开关频率。
[0009]可选地,所述根据所述桥臂移相角进行移相包括:将所述桥臂移相角输入器件驱动产生模块进行移相,使得输出电压变化以抑制所述低频纹波。
[0010]可选地,所述储能系统控制方法还包括:设定低频纹波允许波动的最大幅值,只有当电流纹波大于所述最大幅值时,所述低频纹波抑制动作。
[0011]可选地,所述储能系统控制方法还包括:根据负载电流调整所述基准移相角或所述基准频率。
[0012]可选地,所述储能系统控制方法还包括:根据所述桥臂移相角或所述开关频率抑制电池侧电流高频分量。
[0013]本专利技术所述的储能系统控制方法,采用移相方式或调频方式来抑制低频纹波,在移相方式中,开关频率保持不变,通过改变桥臂移相角实现低频纹波抑制,在调频方式中,通过调整开关频率实现低频纹波抑制,移相方式和调频方式实质上都是对DC/DC两侧压差进行控制,进而能够抑制低频纹波;同时根据PV电压、电池电压和网侧电压确定母线电压参考值,从而确定基准移相角或基准频率,可以尽量使得PV处于MPPT点,有效避免光伏降额运行。
[0014]本专利技术还提供一种储能系统控制装置,包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现如上所述的储能系统控制方法。所述储能系统控制装置与上述储能系统控制方法相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
[0015]本专利技术还提供一种储能系统,包括上述储能系统控制装置。所述储能系统与上述储能系统控制方法相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例的储能系统控制方法的流程示意图;图2为本专利技术实施例的储能系统架构示意图;图3为本专利技术实施例的单级LLC示意图;图4为本专利技术实施例的现有单级LLC储能系统的控制过程示意图;图5为本专利技术实施例的单级LLC储能系统低频纹波抑制过程示意图一;图6为本专利技术实施例的器件驱动示意图;图7为本专利技术实施例的单级LLC储能系统低频纹波抑制过程示意图二;图8为本专利技术实施例的母线电压和电池电压的关系曲线;图9为本专利技术实施例的单级LLC储能系统低频纹波抑制过程示意图三;图10为本专利技术实施例的单级LLC储能系统低频纹波抑制过程示意图四;图11为本专利技术实施例的单级LLC储能系统低频纹波抑制过程示意图五;图12为本专利技术实施例的单级LLC储能系统低频纹波抑制过程示意图六;图13为本专利技术实施例的单级LLC储能系统高频电流抑制示意图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0018]如图1所示,本专利技术实施例提供一种储能系统控制方法,包括:获取PV电压、电池电压和网侧电压,根据所述PV电压、所述电池电压和所述网侧电压确定母线电压参考值,根据
所述母线电压参考值确定基准移相角或基准频率;获取电池侧电流,根据所述电池侧电流需要抑制的低频分量确定桥臂移相角变化量或频率变化量;根据所述基准移相角和所述桥臂移相角变化量确定桥臂移相角,或根据所述基准频率和所述频率变化量确定开关频率;根据所述桥臂移相角或所述开关频率抑制低频纹波。
[0019]具体地,在本实施例中,抑制低频纹波主要采取两种方式,一种方式为移相,即开关频率保持不变,改变桥臂的移相角,另一种方式为调频。移相方式和调频方式都需要对电池侧电流进行采样,与参考值0比较后,送入100Hz谐振(PR)控制器。
[0020](1)移相方式:结合图5所示,首先对电池侧电流I
bat
进行采样,与参考值0比较后,送入100Hz谐振(PR)控制器,实现对100Hz低频纹波抑制。谐振(PR)控制器的输出作为桥臂移相角变化量(Δφ),该值加在基准移相角(φ0)上,最后形成桥臂移相角φ。该控制方式实质通过移相实现对DC/DC两侧压差控制,进而实现对100Hz电流抑制。当低频纹波抑制时,能够为电动汽车的充电桩等设备提供更为稳定的电源。
[0021]结合图6所示,以功率流向从电池到母线为例,电池侧的四个器件S1至S4(S5至S8同理),未移相前,四个管子各是50%占空比,S1和S4相同,S2和S3相同,S1和S2互补,S3和S4互补。载波移相后,S1和S4错开了φ角度驱动,S2和S3错开了φ角本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统控制方法,其特征在于,包括:获取PV电压、电池电压和网侧电压,根据所述PV电压、所述电池电压和所述网侧电压确定母线电压参考值,根据所述母线电压参考值确定基准移相角或基准频率;获取电池侧电流,根据所述电池侧电流需要抑制的低频分量确定桥臂移相角变化量或频率变化量;根据所述基准移相角和所述桥臂移相角变化量确定桥臂移相角,或根据所述基准频率和所述频率变化量确定开关频率;根据所述桥臂移相角或所述开关频率抑制低频纹波。2.根据权利要求1所述的储能系统控制方法,其特征在于,所述根据所述PV电压、所述电池电压和所述网侧电压确定母线电压参考值包括:根据所述PV电压确定第一母线电压,根据所述电池电压确定第二母线电压,根据所述网侧电压确定第三母线电压,根据所述第一母线电压、所述第二母线电压和所述第三母线电压中的最大值确定所述母线电压参考值。3.根据权利要求1所述的储能系统控制方法,其特征在于,所述根据所述电池侧电流需要抑制的低频分量确定桥臂移相角变化量或频率变化量包括:将所述电池侧电流与预设参考值比较后输入抑制低频纹波的谐振控制器,根据所述谐振控制器的输出确定所述桥臂移相角变化...

【专利技术属性】
技术研发人员:张文平王一鸣许颇周东程琨季建强
申请(专利权)人:锦浪科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1