分布式光儲能參與母線調(diào)節(jié)自適應(yīng)控制裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種分布式光儲能參與母線調(diào)節(jié)自適應(yīng)控制裝置及方法，屬于變流控 制技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著分布式電源在電力系統(tǒng)的滲透率不斷提升，由于新能源大多具有間歇性及不 可控性，且常規(guī)的分布式并網(wǎng)發(fā)電控制較多采用電力電子并網(wǎng)逆變器模式，該模式并未體 現(xiàn)常規(guī)電力系統(tǒng)固有的慣性及調(diào)頻調(diào)壓控制特性，該使得母線穩(wěn)定性問題越發(fā)嚴(yán)峻。且分 布式光伏發(fā)電受氣象環(huán)境影響，出力不具備規(guī)律性，在接入公共母線后，會引起局部母線的 波動與不穩(wěn)定，尤其是母線結(jié)構(gòu)薄弱地區(qū)，分布式光伏系統(tǒng)接入后對局部地區(qū)的電能質(zhì)量 會產(chǎn)生較大的影響。分布式電源與儲能系統(tǒng)在獨立供電模式下，負(fù)荷與分布式電源依靠協(xié) 調(diào)控制器聯(lián)合運行，無法快速調(diào)節(jié)電源與負(fù)荷的匹配關(guān)系，使儲能系統(tǒng)處于過載運行狀態(tài)， 影響儲能系統(tǒng)的壽命與系統(tǒng)安全可靠運行。
[0003] 目前儲能參與新能源協(xié)調(diào)控制策略的研究主要集中在大規(guī)模風(fēng)電場、光伏電站接 入主網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域，或少量風(fēng)電、光伏、柴發(fā)接入微網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域，對于分布式光伏系統(tǒng)大 規(guī)模接入配母線的情況則研究較少，且多采用調(diào)度控制的方式被動運行。
[0004] 由于發(fā)電單元地域分散，電能等級不統(tǒng)一等問題，導(dǎo)致對分散的分布式發(fā)電系統(tǒng) 難W通過調(diào)度的方式實現(xiàn)自動電能控制，且在獨立供電模式下需要協(xié)調(diào)控制器快速控制負(fù) 荷與分布式電源，W實現(xiàn)微母線下的電能與能量平衡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的在于克服上述問題，實現(xiàn)光伏發(fā)電與儲能系統(tǒng)優(yōu)化協(xié)調(diào)控制W及能夠 自適應(yīng)參與母線的調(diào)節(jié)，提高母線運行的穩(wěn)定性；主要解決難點：提出分布式光儲能系統(tǒng) 控制模式，提出光儲能系統(tǒng)自適應(yīng)參與母線調(diào)節(jié)控制方法，維持母線穩(wěn)定運行。
[0006] 為達(dá)上述目的，本發(fā)明具體提供一種分布式光儲能參與母線調(diào)節(jié)自適應(yīng)控制裝置 及方法，具體包含；光伏電池模塊、儲能模塊、直流變換器、逆變器；所述光伏電池模塊與所 述直流變換器相連；所述直流變換器和所述儲能模塊并聯(lián)后與所述逆變器連接；所述逆變 器與母線相連；所述直流變換器用W根據(jù)當(dāng)前儲能模塊容量與母線電能狀態(tài)，調(diào)節(jié)所述光 伏電池模塊電能輸出大??；所述逆變器用W根據(jù)當(dāng)前儲能模塊容量與母線電能狀態(tài)，控制 所述直流變換器輸出的電能輸出至所述儲能模塊和/或母線；所述儲能模塊，用于存儲或 釋放電能。
[0007] 在上述實施例中，優(yōu)選的還包含；所述直流變換器還包含監(jiān)測單元，所述直流變換 器根據(jù)所述監(jiān)測單元監(jiān)測到的當(dāng)前所述儲能模塊容量及母線電能狀態(tài)調(diào)節(jié)所述光伏電池 模塊電能輸出大小。
[000引在上述實施例中，優(yōu)選的還包含；當(dāng)監(jiān)測單元檢測到所述儲能模塊容量已滿和所 述母線電能狀態(tài)高于第一閥值時，所述直流變換器斷路；當(dāng)監(jiān)測單元檢測到所述母線電能 狀態(tài)低于第二閥值時，所述直流變換器控制所述光伏電池模塊增加輸出。
[0009] 在上述實施例中，優(yōu)選的還包含；所述逆變器還包含監(jiān)測單元，所述逆變器根據(jù)所 述監(jiān)測單元監(jiān)測到的當(dāng)前所述儲能模塊容量及母線狀態(tài)控制電能輸出至所述儲能模塊和/ 或母線。
[0010] 在上述實施例中，優(yōu)選的還包含；當(dāng)監(jiān)測單元檢測到所述儲能模塊容量已滿和所 述母線電能狀態(tài)高于第一閥值時，所述逆變器斷路；當(dāng)監(jiān)測單元檢測到所述儲能模塊容量 未滿和所述母線電能狀態(tài)高于第一閥值時，所述逆變器增加對所述儲能模塊輸出；當(dāng)監(jiān)測 單元檢測到所述母線電能狀態(tài)低于第二閥值時，所述逆變器增加對所述母線輸出和/或減 少對所述儲能模塊輸出。
[0011] 本發(fā)明還提供一種分布式光儲能參與母線調(diào)節(jié)自適應(yīng)控制裝置的控制方法，所述 控制方法包含；所述直流變換器根據(jù)當(dāng)前儲能模塊容量與母線電能狀態(tài)，調(diào)節(jié)所述光伏電 池模塊電能輸出大?。凰瞿孀兤鞲鶕?jù)當(dāng)前儲能模塊容量與母線電能狀態(tài)，控制所述直流 變換器輸出的電能輸出至所述儲能模塊和/或母線。
[0012] 在上述實施例中，優(yōu)選的還包含；所述直流變換器根據(jù)所述監(jiān)測單元監(jiān)測到的當(dāng) 前所述儲能模塊容量及母線電能狀態(tài)調(diào)節(jié)所述光伏電池模塊電能輸出大小。
[0013] 在上述實施例中，優(yōu)選的還包含；當(dāng)監(jiān)測單元檢測到所述儲能模塊容量已滿和所 述母線電能狀態(tài)高于第一閥值時，所述直流變換器斷路；當(dāng)監(jiān)測單元檢測到所述母線電能 狀態(tài)低于第二閥值時，所述直流變換器控制所述光伏電池模塊增加輸出。
[0014] 在上述實施例中，優(yōu)選的還包含；所述逆變器根據(jù)所述監(jiān)測單元監(jiān)測到的當(dāng)前所 述儲能模塊容量及母線狀態(tài)控制電能輸出至所述儲能模塊和/或母線。
[0015] 在上述實施例中，優(yōu)選的還包含；當(dāng)監(jiān)測單元檢測到所述儲能模塊容量已滿和所 述母線電能狀態(tài)高于第一閥值時，所述逆變器斷路；當(dāng)監(jiān)測單元檢測到所述儲能模塊容量 未滿和所述母線電能狀態(tài)高于第一閥值時，所述逆變器增加對所述儲能模塊輸出；當(dāng)監(jiān)測 單元檢測到所述母線電能狀態(tài)低于第二閥值時，所述逆變器增加對所述母線輸出和/或減 少對所述儲能模塊輸出。
[0016] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：本發(fā)明所提供的分布式光儲能參與母線調(diào)節(jié)自適應(yīng) 控制裝置及方法從根本上消除光伏發(fā)電給母線穩(wěn)定運行帶來的隱患，在分布式光儲發(fā)電系 統(tǒng)中引入主動參與配母線的控制特性，在母線電壓與頻率變化時自動參與電能調(diào)節(jié)，母線 電能不需要時則可W將發(fā)電電能儲存在儲能系統(tǒng)中，將分布式光伏發(fā)電由間隙性電源變?yōu)?電能可控性電源，參與配母線調(diào)控，同時能夠自動參與母線的電壓調(diào)節(jié)，在分布式光儲發(fā)電 系統(tǒng)獨立供電時可W通過負(fù)荷與電源的電能主動調(diào)節(jié)電壓與頻率，外部設(shè)備檢測到電壓與 頻率水平進(jìn)行分級負(fù)荷與電源管理。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W 根據(jù)該些附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖1為分布式光儲系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；
[0019] 圖2為DC/DC拓?fù)鋱D；
[0020] 圖3為DC/DC控制策略圖；
[002U 圖4為DC/AC儲能變流器拓?fù)鋱D；
[002引 圖5為DC/AC控制原理圖。
【具體實施方式】
[0023] 為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024] 請參考圖1所示，圖1為本發(fā)明所提供一種分布式光儲能參與母線調(diào)節(jié)自適應(yīng)控 制裝置，包含；光伏電池模塊PV、儲能模塊BS、直流變換器DC/DC、逆變器DC/AC;所述光伏 電池模塊PV與所述直流變換器DC/DC相連；所述直流變換器DC/DC和所述儲能模塊BS并 聯(lián)后與所述逆變器DC/AC連接；所述逆變器DC/AC與母線相連；所述直流變換器DC/DC用W 根據(jù)當(dāng)前儲能模塊BS容量與母線電能狀態(tài)，調(diào)節(jié)所述光伏電池模塊PV電能輸出；所述逆變 器DC/AC用W根據(jù)當(dāng)前儲能模塊BS容量與母線電能狀態(tài)，控制所述直流變換器輸出的電能 輸出至所述儲能模塊BS和/或母線；所述儲能模塊BS，用于存儲或釋放電能。
[0025] 在上述實施例中，優(yōu)選的還包含：所述直流變換器DC/DC還包含監(jiān)測單元，所述直 流變換器DC/DC根據(jù)所述監(jiān)測單元監(jiān)測到的當(dāng)前所述儲能模塊BS容量及母線電能狀態(tài)調(diào) 節(jié)所述光伏電池模塊PV電能輸出。
[0026] 在上述實施例中，優(yōu)選的還包含：所述直流變換器DC/DC還包含：當(dāng)監(jiān)測單元檢測 到所述儲能模塊BS容量已滿和所述母線電能狀態(tài)高于第一閥值時，所述直流變換器DC/DC 斷路；當(dāng)監(jiān)測單元檢測到所述母線電能狀態(tài)低于第二閥值時，所述直流變換器DC/DC控制 所述光伏電池模塊PV增加輸出。
[0027] 在上述實施例中，優(yōu)選的還包含；所述逆變器DC/AC還包含監(jiān)測單元，所述逆變器 DC/AC根據(jù)所述監(jiān)測單元監(jiān)測到的當(dāng)前所述儲能模塊BS容量及母線狀態(tài)控制電能輸出至 所述儲能模塊BS和/或母線。
[002引在上述實施例中，優(yōu)選的還包含；當(dāng)監(jiān)測單元檢測到所述儲能模塊BS容量已滿和 所述母線電能狀態(tài)高于第一閥值時，所述逆變器DC/AC斷路；當(dāng)監(jiān)測單元檢測到所述儲能 模塊BS容量未滿和所述母線電能狀態(tài)高于第一閥值時，所述逆變器DC/AC增加對所述儲能 模塊BS輸出；當(dāng)監(jiān)測單元檢測到所述母線電能狀態(tài)低于第二閥值時，所述逆變器DC/AC增 加對所述母線輸出和/或減少對所述儲能模塊BS輸出。
[0029] 請參考圖2所示，圖2為直流變換器DC/DC拓?fù)鋱D，采用boost升壓電路控制；該 直流變換器DC/DC還包含監(jiān)測單元，所述直流變換器DC/DC根據(jù)所述監(jiān)測單元監(jiān)測到的當(dāng) 前所述儲能模塊BS容量及母線電能狀態(tài)調(diào)節(jié)所述光伏電池模塊PV電能輸出。復(fù)請參考圖 2所示，該直流變換器D