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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光伏发电,尤其是涉及一种光伏储能系统模式控制方法。
技术介绍
1、现在普遍采用的光伏储能系统的拓扑结构如图1所示,为共直流母线的结构。光伏组件pv经dc/dc单元接入母线,电池经双向dc/dc单元接入母线,电网和负载经dc/ac单元连接入母线。
2、光伏储能系统一般有并网运行模式和离网运行模式。在并网模式下,电网存在,dc/ac单元工作于电流源模式,馈入电网能量。离网模式下,电网不在,光伏储能系统工作于电压源模式,保证负载电压。因为光伏功率、负载功率和电池状态都会随着不同场景而变化,所以控制环路会面临不同场景下的切换。一般来说,光伏储能系统的控制环路切换在具体实施中复杂,控制效果差。因而,需要探索一种光伏储能系统模式控制方法,尽量避免不同场景下的环路切换。
技术实现思路
1、本申请的其中一个目的在于提供一种能够解决上述
技术介绍
中至少一个缺陷的光伏储能系统模式控制方法。
2、为达到上述的至少一个目的,本申请采用的技术方案为:一种光伏储能系统模式控制方法,应用于光伏储能系统的不同工作场景;在光伏储能系统中,光伏组件pv经dc/dc单元接入母线,电池经双向dc/dc单元接入母线,电网和负载经dc/ac单元连接入母线;当光伏储能系统处于并网模式时,根据工作场景的切换,将光伏组件pv的输出功率ppv或负载的功率pl作为参考对dc/ac单元的控制环路进行调整,进而使光伏储能系统适应不同的工作场景;当光伏储能系统处于离网模式时,根据工作场景的切换,将光伏组件pv
3、优选的,在并网模式下,光伏储能系统包括六种工作场景;其中,场景1:光伏组件pv发电对负载供电,且多余的功率进行并网,此时电池的功率为0;场景2:光伏组件pv发电对负载供电,且多余的功率对电池进行充电,此时并网功率为0;场景3:光伏组件pv发电对负载供电,同时电池向负载提供剩余功率,此时电网对负载的功率为0;场景4:光伏组件pv发电对负载供电,同时电网向负载提供剩余功率,此时电池的功率为0;场景5:光伏组件的功率为0,电池功率提供负载功率,此时电网的功率为0;场景6:光伏组件和电池的功率均为0,电网功率提供负载功率。
4、优选的,对于场景1至4,dc/dc单元工作于mppt模式;对于场景1至5,dc/ac单元控制输出功率p;对于场景6,光伏储能系统将不输出功率。
5、优选的,dc/ac单元的控制环路包括外环的功率环和内环的电流环;当进行场景1和场景4时,将光伏组件pv的输出功率ppv作为功率指令pref并与dc/ac单元的输出功率p通过比较器比较后作为功率环的输入,进而将功率环的输出作为电流环的输入得到控制dc/ac单元的占空比d;当进行场景2、3和5时,将负载的功率pl作为功率指令pref并与dc/ac单元的输出功率p通过比较器比较后作为功率环的输入,进而将功率环的输出作为电流环的输入得到控制dc/ac单元的占空比d。
6、优选的,在并网模式下,光伏储能系统的六种工作场景的判断过程如下:
7、s100:对光伏组件pv的输出功率ppv进行检测;若ppv大于设定的最小阈值ppv_min则进行步骤s200,否则进行步骤s500;
8、s200:判断ppv是否大于负载所需功率pload;若ppv>pload,则进行步骤s300,否则进行步骤s400;
9、s300:若电池的荷电状态soc大于设定的上限值,则进行场景1,否则进行场景2;
10、s400:若电池的荷电状态soc小于设定的下限值,则进行场景4,否则进行场景3;
11、s500:若电池的荷电状态soc小于设定的下限值,则进行场景6,否则进行场景5。
12、优选的,在离网模式下,光伏储能系统包括六种工作场景;其中,场景1:光伏组件pv发电对负载供电,此时电池功率为零;场景2:光伏组件pv发电对负载供电,且多余的功率对电池充电;场景3:光伏组件pv发电对负载供电,同时电池向负载提供剩余功率;场景4:光伏组件pv发电无法满足负载功率,且电池功率为0;场景5:光伏组件pv的功率为0,电池功率提供负载功率;场景6:光伏组件pv的功率为0,电池功率无法满足负载功率。
13、优选的,对于场景1,光伏组件pv限额运行,以使得光伏组件pv的输出功率等于负载的功率pl;对于场景2和3,光伏组件pv工作于mppt模式,dc/ac单元控制输出电压;对于场景4和6,光伏储能系统进行关机;对于场景5,dc/dc单元不工作。
14、优选的,dc/dc单元的控制环路的内外环均为电流环;当进行场景1时,将光伏组件pv的实际功率作为功率指令得到对应的指令电压vpv_ref并与光伏组件pv的输出电压vpv进行比较后作为外环的输入,则外环的电流环将输出的电流指令ipv_ref与光伏组件pv的电流ipv进行比较后作为内环的输入,进而内环的电流环输出控制dc/dc单元的占空比d;当进行场景2和3时,将mppt功率作为功率指令得到对应的指令电压vpv_ref并与光伏组件pv的输出电压vpv进行比较后作为外环的输入,则外环的电流环将输出的电流指令ipv_ref与光伏组件pv的电流ipv进行比较后作为内环的输入,进而内环的电流环输出控制dc/dc单元的占空比d。
15、优选的,在离网模式下,光伏储能系统的六种工作场景的判断过程如下:
16、s110:对光伏组件pv的输出功率ppv进行检测;若ppv大于设定的最小阈值ppv_min则进行步骤s210,否则进行步骤s510;
17、s210:判断ppv是否大于负载所需功率pload;若ppv>pload,则进行步骤s310,否则进行步骤s410;
18、s310:若电池的荷电状态soc大于设定的上限值,则进行场景1,否则进行场景2;
19、s410:若电池的荷电状态soc小于设定的下限值,则进行场景4,否则进行场景3;
20、s510:若电池的荷电状态soc小于设定的下限值,则进行场景6,否则进行场景5。
21、优选的,电池的荷电状态soc的上限值为满电状态的90%,电池的荷电状态soc的下限值为满电状态的10%。
22、与现有技术相比,本申请的有益效果在于:
23、相比较光伏储能系统对不同工作场景的环路切换,本申请在应对不同的工作场景切换时只需修改某个控制环路的功率指令即可,进而可以最小化场景切换过程中的变化,使得具体实施非常的容易。
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1.一种光伏储能系统模式控制方法,应用于光伏储能系统的不同工作场景;在光伏储能系统中,光伏组件PV经DC/DC单元接入母线,电池经双向DC/DC单元接入母线,电网和负载经DC/AC单元连接入母线;其特征在于:
2.如权利要求1所述的光伏储能系统模式控制方法,其特征在于:在并网模式下,光伏储能系统包括六种工作场景;
3.如权利要求2所述的光伏储能系统模式控制方法,其特征在于:对于场景1至4,DC/DC单元工作于MPPT模式;对于场景1至5,DC/AC单元控制输出功率P;对于场景6,光伏储能系统将不输出功率。
4.如权利要求3所述的光伏储能系统模式控制方法,其特征在于:DC/AC单元的控制环路包括外环的功率环和内环的电流环;
5.如权利要求2所述的光伏储能系统模式控制方法,其特征在于:在并网模式下,光伏储能系统的六种工作场景的判断过程如下:
6.如权利要求1所述的光伏储能系统模式控制方法,其特征在于:在离网模式下,光伏储能系统包括六种工作场景;
7.如权利要求6所述的光伏储能系统模式控制方法,其特征在于:对于场景
8.如权利要求7所述的光伏储能系统模式控制方法,其特征在于:DC/DC单元的控制环路的内外环均为电流环;
9.如权利要求6所述的光伏储能系统模式控制方法,其特征在于:在离网模式下,光伏储能系统的六种工作场景的判断过程如下:
10.如权利要求5或9所述的光伏储能系统模式控制方法,其特征在于:电池的荷电状态SOC的上限值为满电状态的90%,电池的荷电状态SOC的下限值为满电状态的10%。
...【技术特征摘要】
1.一种光伏储能系统模式控制方法,应用于光伏储能系统的不同工作场景;在光伏储能系统中,光伏组件pv经dc/dc单元接入母线,电池经双向dc/dc单元接入母线,电网和负载经dc/ac单元连接入母线;其特征在于:
2.如权利要求1所述的光伏储能系统模式控制方法,其特征在于:在并网模式下,光伏储能系统包括六种工作场景;
3.如权利要求2所述的光伏储能系统模式控制方法,其特征在于:对于场景1至4,dc/dc单元工作于mppt模式;对于场景1至5,dc/ac单元控制输出功率p;对于场景6,光伏储能系统将不输出功率。
4.如权利要求3所述的光伏储能系统模式控制方法,其特征在于:dc/ac单元的控制环路包括外环的功率环和内环的电流环;
5.如权利要求2所述的光伏储能系统模式控制方法,其特征在于:在并网模式下,光伏储能系统的六种工作场景的判断过程如下:
6.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:许颇,张文平,王一鸣,
申请(专利权)人:锦浪科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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