[發(fā)明專利]多能源匯流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310215890.3
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN103269117A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈金榮;陳星鶯;宋加才;余昆;魯赫;馬宏輝
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)常州校區(qū)
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務(wù)所 32225
• 代理人: 孫彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多能源匯流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及其控制方法，屬于電力電子及自動控制領(lǐng)域，可應(yīng)用于直流微電網(wǎng)中對多種能源進(jìn)行優(yōu)化管理和交流微電網(wǎng)中支撐逆變器中的能源優(yōu)化管理。

背景技術(shù)

目前，隨著常規(guī)能源的逐漸衰竭和環(huán)境污染的日益加重，世界各國都加強(qiáng)開發(fā)利用清潔高效的可再生能源以解決未來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的能源問題，微電網(wǎng)為分布式電（包含可再生能源）的并網(wǎng)接入提供了一種重要的網(wǎng)絡(luò)組織形式，目前微電網(wǎng)按輸電形式可分為直流微電網(wǎng)和交流微電網(wǎng)，微電網(wǎng)實質(zhì)上是一個小型電力系統(tǒng)包含分布式電源、本地負(fù)荷以及儲能裝置與傳統(tǒng)電網(wǎng)并聯(lián)。由于微電網(wǎng)的中能源較多，特性各不相同，因此對能源的協(xié)調(diào)管理很重要，能源的協(xié)調(diào)管理不僅關(guān)系到可再生能源的利用率，還關(guān)系微電網(wǎng)的穩(wěn)定性，目前在直流微電網(wǎng)中的多采用協(xié)調(diào)各能源維持固定直流母線電壓的方式，控制較為復(fù)雜，且設(shè)備成本較高，而交流微電網(wǎng)中支撐逆變器的能源比較單一，其中也是采用固定直流母線電壓的方式來對接入的電源進(jìn)行管理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種多能源匯流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法，它可以對輸入的多路交直流電源進(jìn)行匯流控制，在電網(wǎng)正常和異常以及兩種切換的過程中，利用協(xié)調(diào)控制器協(xié)調(diào)各電源的電壓轉(zhuǎn)換模塊，在保證系統(tǒng)正常工作的前提下，通過調(diào)節(jié)直流母線電壓的方式，跟蹤光伏陣列的最大功率點，并且利用這種方式，光伏陣列無需額外的最大功率跟蹤裝置，降低了運行成本。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種多能源匯流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法，協(xié)調(diào)控制器接收到啟動命令，首先判斷電網(wǎng)及第一交流/直流變換器處于正常還是異常狀態(tài)：

A、當(dāng)電網(wǎng)及第一交流/直流變換器處于正常狀態(tài)時，進(jìn)行以下步驟：

A1：首先，協(xié)調(diào)控制器控制第一交流/直流變換器使電網(wǎng)連接至直流母線的輸出電壓調(diào)整至設(shè)定電壓????????????????????????????????????????????????，大于滿足系統(tǒng)正常工作時的最低直流母線電壓，接著控制第三交流/直流變換器使風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接至直流母線的輸出電壓調(diào)整至設(shè)定電壓，并且＞，其次，接入光伏電池陣列，等待直流母線的輸出電壓穩(wěn)定后，測得光伏電池陣列的輸出電壓，然后，檢測蓄電池電量是否低于設(shè)定值：當(dāng)蓄電池電量低于設(shè)定值時，則啟動雙向直流/直流變換器為蓄電池充電，然后控制給負(fù)載供電的直流/交流變換器和直流/直流變換器分別調(diào)整至設(shè)定電壓和，在上述啟動過程中，任何一處出現(xiàn)問題，均會停止啟動，并輸出報警信號和啟動失敗原因；

A2：當(dāng)光伏電池陣列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接至直流母線的電能能夠滿足負(fù)載需求時，即直流母線電壓滿足，其中，則第一交流/直流變換器將電網(wǎng)的輸出電壓固定于；當(dāng)光伏電池陣列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電能不能滿足負(fù)載需求時，則此時直流母線電壓低至，此時在保證為負(fù)載供電的直流/交流變換器和直流/直流變換器正常工作的直流母線電壓范圍內(nèi)的前提下，控制第一交流/直流變換器對直流母線電壓進(jìn)行小電壓擾動，并且在改變直流母線電壓的過程中，協(xié)調(diào)控制器對光伏電池陣列的輸出功率進(jìn)行監(jiān)測，在對直流母線電壓進(jìn)行擾動的過程中，若監(jiān)測發(fā)現(xiàn)光伏電池陣列的輸出功率一直低于設(shè)定值，則停止擾動，維持直流母線電壓于固定值；否則當(dāng)達(dá)到光伏電池陣列輸出功率最大或直流母線允許電壓上下限后，停止擾動，維持當(dāng)前的直流母線電壓；在對直流母線進(jìn)行擾動的過程中，控制第三交流/直流變換器使風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接至直流母線的輸出電壓保持不變，當(dāng)直流母線電壓穩(wěn)定后，風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作于最大功率點跟蹤模式；

B、當(dāng)電網(wǎng)及第一交流/直流變換器由正常轉(zhuǎn)為異常狀態(tài)時，進(jìn)行以下步驟：

B1：當(dāng)直流母線電壓低于設(shè)定值后，立即啟動雙向直流/直流變換器使蓄電池處于放電工作狀態(tài)，并使蓄電池連接至直流母線的輸出電壓調(diào)整至設(shè)定電壓；