多能互补直流微网的功率能量控制方法技术

本发明专利技术提供一种多能互补直流微网的功率能量控制方法，包括：在用电的波谷时段，当新能源日平均发电功率大于K1倍的负载日平均消耗功率时，所述双向直流转直流单元给负载输出功率；当所述新能源日平均发电功率小于K1倍的负载日平均消耗功率时，所述双向直流转直流单元给储能电池充电；在用电的波平时段，所述双向直流转直流单元给负载输出功率；在用电的波峰时段，所述双向直流转直流单元给负载输出功率；其中，K1为大于0的实数。本发明专利技术的多能互补直流微网的功率能量控制方法既能维持直流微网内的功率能量平衡，又能响应电网调峰的需求，进一步降低用电成本；同时最大化利用新能源，使得从电网汲取消耗的总电量大大减小，降低碳排放量。低碳排放量。低碳排放量。

【技术实现步骤摘要】
多能互补直流微网的功率能量控制方法


[0001]本专利技术涉及电源领域，特别是涉及一种多能互补直流微网的功率能量控制方法。

技术介绍

[0002]直流微网的拓扑架构中DC/DC双向储能变换器和DC/DC光伏MPPT充电器通过直流母线并联在一起。根据直流母线电压的变化量ΔUdc，控制策略可分成不同的控制层，在每个控制层下对应调节各变换器的工作方式，确保网内功率平衡。其中每个DC/DC都通过下垂控制对母线电压进行调控，蓄电池起的作用是平衡直流微网内的功率能量流动，但缺乏对电网需求侧响应。
[0003]如何进一步在分布式发电系统中既能发挥储能单元对电网的错峰调节能力，又能平衡各种工况下直流微网内的功率能量流动，达到近零碳的排放是目前业内急需解决的问题之一。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种多能互补直流微网的功率能量控制方法，用于解决现有技术中储能单元不能兼顾电网错峰调节和平衡直流微网功率能量流动的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种多能互补直流微网的功率能量控制方法，所述多能互补直流微网包括交流转直流单元及至少一个新能源发电装置、储能电池、双向直流转直流单元，所述多能互补直流微网功率能量控制方法至少包括：
[0006]在用电的波谷时段，当新能源日平均发电功率大于K1倍的负载日平均消耗功率时，所述双向直流转直流单元给负载输出功率；当所述新能源日平均发电功率小于K1倍的负载日平均消耗功率时，所述双向直流转直流单元给储能电池充电；
[0007]在用电的波平时段，所述双向直流转直流单元给负载输出功率；
[0008]在用电的波峰时段，所述双向直流转直流单元给负载输出功率；
[0009]其中，K1为大于0的实数。
[0010]可选地，判断所述新能源日平均发电功率与K1倍的负载日平均消耗功率的大小关系的方法包括：
[0011]若新能源当日累计发电量大于K1倍的负载当日累计消耗电量，则判断所述新能源日平均发电功率大于K1倍的负载日平均消耗功率；反之，判断所述新能源日平均发电功率小于K1倍的负载日平均消耗功率。
[0012]可选地，判断所述新能源日平均发电功率与K1倍的负载日平均消耗功率的大小关系的方法包括：
[0013]在用电的波峰时段及波平时段，当新能源实时发电功率大于K2倍的负载实时消耗功率时，计时器自加；
[0014]若所述计时器的计时结果大于等于预设时间，则判断所述新能源日平均发电功率
大于K1倍的负载日平均消耗功率；反之，判断所述新能源日平均发电功率小于K1倍的负载日平均消耗功率；
[0015]其中，K2为大于0的实数。
[0016]更可选地，在用电的波谷时段：
[0017]当所述新能源日平均发电功率大于K1倍的负载日平均消耗功率时，若所述储能电池的剩余电量大于第一设定电量，则所述双向直流转直流单元给所述负载输出功率，且所述双向直流转直流单元的输出功率为所述储能电池的预设输出功率；
[0018]当所述新能源日平均发电功率小于K1倍的负载日平均消耗功率时，若所述储能电池的剩余电量小于电量上限，则所述双向直流转直流单元给所述储能电池充电。
[0019]更可选地，在用电的波平时段：
[0020]当新能源实时发电功率小于等于K2倍的负载实时消耗功率，且所述新能源日平均发电功率大于K1倍的负载日平均消耗功率时，所述双向直流转直流单元的输出功率为预设值；
[0021]当所述新能源实时发电功率小于等于K2倍的负载实时消耗功率，且所述新能源日平均发电功率小于K1倍的负载日平均消耗功率时，所述双向直流转直流单元的输出功率根据所述新能源实时发电功率变化；
[0022]当所述新能源实时发电功率大于K2倍的负载实时消耗功率时，所述双向直流转直流单元的输出功率根据所述负载实时消耗功率变化；
[0023]其中，K2为大于0的实数。
[0024]更可选地，在用电的波平时段：
[0025]当所述新能源实时发电功率小于等于K2倍的负载实时消耗功率，且所述新能源日平均发电功率大于K1倍的负载日平均消耗功率时，所述储能电池通过所述双向直流转直流单元给负载输出功率；此时，若所述负载实时消耗功率大于所述储能电池的预设输出功率，则所述双向直流转直流单元的输出功率为所述储能电池的预设输出功率；若所述负载实时消耗功率小于等于所述储能电池的预设输出功率，则所述双向直流转直流单元的输出功率为零或者交替输出功率；
[0026]当所述新能源实时发电功率小于等于K2倍的负载实时消耗功率，且所述新能源日平均发电功率小于K1倍的负载日平均消耗功率时，所述新能源发电装置通过所述双向直流转直流单元给所述负载输出功率，所述双向直流转直流单元的输出功率为K3倍的新能源实时发电功率；
[0027]当所述新能源实时发电功率大于K2倍的负载实时消耗功率时，所述双向直流转直流单元给所述负载输出功率，所述双向直流转直流单元的输出功率为K4倍负载实时消耗功率；
[0028]其中，K3及K4均为大于0的实数。
[0029]更可选地，当新能源实时发电功率小于等于K2倍的负载实时消耗功率，且所述新能源日平均发电功率大于K1倍的负载日平均消耗功率时，若所述储能电池的剩余电量大于第二设定电量，则所述储能电池通过所述双向直流转直流单元给负载输出功率；若所述储能电池的剩余电量小于等于第二设定电量，则所述双向直流转直流单元的输出功率为零。
[0030]可选地，在用电的波峰时段：
[0031]当新能源实时发电功率大于预设发电功率时，若负载实时消耗功率大于所述双向直流转直流单元的额定输出功率，则所述双向直流转直流单元的输出功率为储能电池的预设输出功率与新能源实时发电功率之和；若所述负载实时消耗功率小于所述双向直流转直流单元的最小输出功率，则所述双向直流转直流单元的输出功率为最小输出功率或输出功率为零；否则，所述双向直流转直流单元的输出功率为K5倍的负载实时消耗功率；
[0032]当所述新能源实时发电功率小于等于预设发电功率时，若所述负载实时消耗功率大于所述储能电池的预设输出功率，则所述双向直流转直流单元的输出功率为所述储能电池的预设输出功率；若所述负载实时消耗功率小于等于所述储能电池的预设输出功率，则所述双向直流转直流单元的输出功率为零或者交替输出功率；
[0033]其中，K5为实数。
[0034]更可选地，当新能源实时发电功率大于预设发电功率，或所述新能源实时发电功率小于等于预设发电功率且所述负载实时消耗功率大于所述储能电池的预设输出功率时，若任意一路储能电池的剩余电量小于第一预设电量，则对应路所述双向直流转直流单元的输出功率为零。
[0035]更可选地，所述双向直流转直流单元的输出功率为零或者交替输出功率包括：所述双向直流转直流单元设置为N组，若N＝1，则所述双向直流转直流单元的输出功率为零；若N为大于等于2的整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多能互补直流微网的功率能量控制方法，所述多能互补直流微网包括交流转直流单元及至少一个新能源发电装置、储能电池、双向直流转直流单元，其特征在于，所述多能互补直流微网功率能量控制方法至少包括：在用电的波谷时段，当新能源日平均发电功率大于K1倍的负载日平均消耗功率时，所述双向直流转直流单元给负载输出功率；当所述新能源日平均发电功率小于K1倍的负载日平均消耗功率时，所述双向直流转直流单元给储能电池充电；在用电的波平时段，所述双向直流转直流单元给负载输出功率；在用电的波峰时段，所述双向直流转直流单元给负载输出功率；其中，K1为大于0的实数。2.根据权利要求1所述的多能互补直流微网的功率能量控制方法，其特征在于：判断所述新能源日平均发电功率与K1倍的负载日平均消耗功率的大小关系的方法包括：若新能源当日累计发电量大于K1倍的负载当日累计消耗电量，则判断所述新能源日平均发电功率大于K1倍的负载日平均消耗功率；反之，判断所述新能源日平均发电功率小于K1倍的负载日平均消耗功率。3.根据权利要求1所述的多能互补直流微网的功率能量控制方法，其特征在于：判断所述新能源日平均发电功率与K1倍的负载日平均消耗功率的大小关系的方法包括：在用电的波峰时段及波平时段，当新能源实时发电功率大于K2倍的负载实时消耗功率时，计时器自加；若所述计时器的计时结果大于等于预设时间，则判断所述新能源日平均发电功率大于K1倍的负载日平均消耗功率；反之，判断所述新能源日平均发电功率小于K1倍的负载日平均消耗功率；其中，K2为大于0的实数。4.根据权利要求1
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3任意一项所述的多能互补直流微网的功率能量控制方法，其特征在于：在用电的波谷时段：当所述新能源日平均发电功率大于K1倍的负载日平均消耗功率时，若所述储能电池的剩余电量大于第一设定电量，则所述双向直流转直流单元给所述负载输出功率，且所述双向直流转直流单元的输出功率为所述储能电池的预设输出功率；当所述新能源日平均发电功率小于K1倍的负载日平均消耗功率时，若所述储能电池的剩余电量小于电量上限，则所述双向直流转直流单元给所述储能电池充电。5.根据权利要求1
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3任意一项所述的多能互补直流微网的功率能量控制方法，其特征在于：在用电的波平时段：当新能源实时发电功率小于等于K2倍的负载实时消耗功率，且所述新能源日平均发电功率大于K1倍的负载日平均消耗功率时，所述双向直流转直流单元的输出功率为预设值；当所述新能源实时发电功率小于等于K2倍的负载实时消耗功率，且所述新能源日平均发电功率小于K1倍的负载日平均消耗功率时，所述双向直流转直流单元的输出功率根据所述新能源实时发电功率变化；当所述新能源实时发电功率大于K2倍的负载实时消耗功率时，所述双向直流转直流单元的输出功率根据所述负载实时消耗功率变化；其中，K2为大于0的实数。
6.根据权利要求5所述的多能互补直流微网的功率能量控制方法，其特征在于：在用电的波平时段：当所述新能源实时发电功率小于等于K2倍的负载实时消耗功率，且所述新能源日平均发电功率大于K1倍的负载日平均消耗功率时，所述储能电池通过所述双向直流转直流单元给负载输出功率；此时，若所述负载实时消耗功率大于所述储能电池的预设输出功率，则所述双向直流转直流单元的输出功率为所述储能电池的预设输出功率；若所述负载实时消耗功率小于等于所述储能电池的预...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲波宇，张运贵，王俊，王精，甘鸿坚，刘以峰，林市伟，付威，周梦雅，江玮，肖艳紫，冯烨，巴云霖，
申请(专利权)人：上海鲲悟丰电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：