[發明專利]一種可并網運行光伏發電系統的監控裝置

在審

• 申請號: 201510122433.9
• 申請日: 2015-03-19
• 公開（公告）號: CN104682438A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 肖會
• 申請（專利權）人: 成都鼎智匯科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 郭霞

所屬技術領域

本發明涉一種可并網運行光伏發電系統的監控裝置。

背景技術

微電網(Micro-Grid)也譯為微網，是一種新型網絡結構，是一組微電源、負荷、儲能系統和控制裝置構成的系統單元，能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與外部電網并網運行，也可以孤立運行。

隨著光伏發電技術的不斷改善和并網規模不斷擴大，光伏發電正逐步擺脫依靠政府補貼和示范工程模式向商業化發展。同時由于新能源發電對電網的滲透率的不斷增加，其對電網的影響越來越不可忽略，電網的維護成本也越來越大，因此其應積極參與電網協調建設和調度運行，對電網實現有力支持和補充。功率的波動性程度直接影響電網原有的潮流分布，當風力發電和光伏發電的滲透率處于較高水平時，波動性和隨機性會給電網的原有運行方式帶來巨大的沖擊。為了減少這種沖擊，可以光伏電站聯合發電的系統中配置大規模儲能系統聯合運行。

在智能電網和微網等大型儲能系統和分布式儲能系統應用中，常采用一種直流總線的連接方式,該連接方式是儲能電池模塊通過一種雙向逆變器接入直流總線，需要接收能量的時候，電網通過逆變器向儲能電池充電；需要向電網送電的時候，儲能電池通過雙向逆變器電網輸電。

儲能技術對光伏并網發電系統的實現有重要作用，可克服由于外部環境的變化，對輸出光伏陣列輸出功率大小和電能的質量影響。

發明內容

本發明提供一種可并網運行光伏發電系統的監控裝置，該監控裝置可預測光伏發電設備的發電功率，可預測和追蹤光伏發電系統和大電網連接點電流，實時檢測的蓄電池模塊電池容量，能制定和實施最適宜的控制策略，保障微電網在并網時按照大電網的需求平穩提供功率輸出，并提升儲能系統的安全性和使用壽命。

為了實現上述目的，本發明提供一種可并網運行光伏發電系統的監控裝置，該監控裝置包括：

光伏發電設備監控模塊，用于實時監控光伏發電設備，并對光伏發電設備的發電功率進行預測；

儲能系統監控模塊，可實時監控蓄電池模塊的SOC和DC/DC雙向變換器；

大電網聯絡模塊，用于實時從大電網調控中心獲知大電網的運行情況以及相關調度信息；

并網運行監控模塊，用于控制光伏發電系統連接或隔離大電網，包括AD采集模塊和逆變控制器；

負載監控模塊，用于實時監控光伏發電系統內的負載；

中控模塊，用于確定光伏發電系統的運行策略，并向上述監控裝置中的各模塊發出指令，以執行該運行策略；

總線模塊，用于該監控裝置的各個模塊的通信聯絡。

優選的，AD采集模塊的輸入端設置于光伏并網逆變器的輸出端，所述逆變控制器連接至所述并網逆變器的控制端。

優選的，所述控制器用于在光伏并網逆變器并網運行前設置電抗模型值L0，所述AD采集模塊用于在所述光伏并網逆變器運行后，采集所述光伏并網逆變器在n時刻和n+1時刻輸出的并網電流值i_L(n)和i_L(n+1)，其中，(n，n+1)對應開關周期T_period、所述光伏并網逆變器在n時刻輸出的電抗電壓值U_L(n)、所述光伏并網逆變器在n+1時刻輸出的電抗電壓值U_L(n+1)和所述光伏并網逆變器在n+2時刻輸出的并網電流值i_L(n+2)，其中，(n+1，n+2)對應開關周期T_period，并對所述并聯電流值和電抗電壓值進行模數轉換，將轉換后的對應數字信號發送至控制器。

所述中控模塊將接收到的來自AD采集模塊的數字信號的所述并網電流值i_L(n)、i_L(n+1)、開關周期T_period和n時刻輸出的電抗電壓值U_L(n)代入下式(1)，以得到關于并網電抗值L和等效串聯電阻R的第一關系式，