[發明專利]一種直流微網變功率控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201610019034.4
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105591383B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 程啟明;楊小龍;褚思遠;張強;黃山;張海清
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: H02J1/12
• 分類號: H02J1/12
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 翁惠瑜

1.一種直流微網變功率控制裝置，所述直流微網包括通過直流母線連接的光伏電池組件、蓄電池組件和負荷組件，其特征在于，所述變功率控制裝置包括光伏側功率測量模塊、負荷側功率測量模塊、直流母線電壓測量模塊和變功率控制器，所述光伏側功率測量模塊與光伏電池組件連接，所述負荷側功率測量模塊與負荷組件連接，所述變功率控制器分別連接光伏側功率測量模塊、負荷側功率測量模塊和蓄電池組件，所述變功率控制器根據光伏側功率測量模塊獲得的光伏輸出功率、負荷側功率測量模塊獲得的負荷消耗功率以及直流母線電壓測量模塊獲得的直流母線電壓，控制蓄電池充放電功率的方向和大小；

所述變功率控制器根據以下關系式控制蓄電池充放電功率的方向和大小：

P_bat＝P_PV-P_load+k×(U_bus-U_{bus_ref})

式中，U_{bus_ref}為直流母線標準電壓；k為母線電壓轉換調節功率的系數；P_PV為光伏輸出功率；P_load為負荷消耗功率；U_bus為直流母線電壓；P_bat為蓄電池充放電功率，當P_bat>0時，蓄電池充電，其充電功率為P_{bat_c}＝P_bat，當P_bat<0時，蓄電池放電，其放電功率為P_{bat_d}＝-P_bat。

2.根據權利要求1所述的直流微網變功率控制裝置，其特征在于，還包括蓄電池功率測量模塊，該蓄電池功率測量模塊分別連接蓄電池組件和變功率控制器，所述變功率控制器分別連接光伏電池組件和負荷組件，變功率控制器根據蓄電池功率測量模塊獲得的蓄電池充放電功率控制光伏電池組件和負荷組件的工作模式。

3.根據權利要求2所述的直流微網變功率控制裝置，其特征在于，所述變功率控制器根據以下判定準則控制光伏電池組件和負荷組件的工作模式：

a.當P_bat≥P_{bat_c_max}時，光伏電池組件采用下垂控制，蓄電池組件采用極限功率充電，負荷組件正常工作，P_{bat_c_max}為蓄電池極限功率；

b.當P_bat≤-P_{bat_d_max}時，光伏電池組件采用MPPT控制，蓄電池組件采用極限功率放電，逐漸切除負荷組件，P_{bat_d_max}為蓄電池放電功率極限值；

c.當0<P_bat<P_{bat_c_max}時，光伏電池組件采用MPPT控制，蓄電池組件采用非極限功率充電，負荷組件正常工作；

d.當-P_{bat_d_max}<P_bat<0時，光伏電池組件采用MPPT控制，蓄電池組件采用非極限功率放電，負荷組件正常工作。

4.一種直流微網變功率控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)檢測光伏電池組件的光伏輸出功率P_PV、負荷組件的負荷消耗功率P_load以及直流母線的直流母線電壓U_bus；

2)根據步驟1)中的檢測結果控制蓄電池組件中蓄電池充放電功率的方向和大小；

所述步驟2)中，根據以下關系式控制蓄電池充放電功率的方向和大小：

P_bat＝P_PV-P_load+k×(U_bus-U_{bus_ref})

式中，U_{bus_ref}為直流母線標準電壓；k為母線電壓轉換調節功率的系數；P_bat為蓄電池充放電功率，當P_bat>0時，蓄電池充電，其充電功率為P_{bat_c}＝P_bat，當P_bat<0時，蓄電池放電，其放電功率為P_{bat_d}＝-P_bat。