[發明專利]一種光儲微電網系統的功率協調控制方法

在審

• 申請號: 201610107708.6
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105515033A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 王紅玲;王武;羅書克
• 申請（專利權）人: 許昌學院
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及微電網、儲能技術領域，具體涉及一種光儲微電網系統的功 率協調控制方法。

背景技術

微電網技術是可再生能源分布式發電模塊化應用的一種新技術途徑，可 以有效提高分布式發電效能。光伏發電系統是微電網中最為典型的可再生能 源發電系統，需要對其進行MPPT控制，以最大限度地利用資源。然而，光 伏發電系統最大功率點受光照、溫度等外界因素影響明顯，輸出功率具有一 定波動性，需要進行功率平衡控制。儲能設備作為微電網孤島運行與并網的 切換機構，可有效平滑可再生能源的輸出，提高微電網電能質量。有鑒于此， 本專利將尋找有效的功率協調控制方法，有效解決光儲微電網的突出技術難 題，實現輸出功率的有效管理。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種光儲微電網系統的功率協調控制方法。

一種光儲微電網系統的功率協調控制方法，該光儲微電網系統包括光伏 電池陣列、兩個DC/DC變換器、蓄電池儲能裝置、逆變器和交直流母線組成； 光伏電池陣列通過升壓DC/DC變換器接入直流母線，蓄電池通過升降壓DC/DC 變換器接入直流母線，直流母線通過逆變器，將直流轉換為交流，接到交流 母線上，直流母線和交流母線可分別接直流和交流負載；

當光伏電池陣列工作在MPPT狀態，在其輸出功率P_PV大于微網所需功率 P_U時，多余功率通過雙向DC/DC變換器對蓄電池儲能，當光伏電池陣列輸出 功率P_PV小于微網所需功率P_U時，蓄電池通過雙向DC/DC變換器實行能量釋 放。

蓄電池端電壓為U_b，蓄電池過充電壓為U_bch，蓄電池過放電壓為U_bdch，其 具體模式為：模式1，P_PV＞P_U,U_b＜U_bch，升壓變換器工作在MPPT模式，實現最 大功率跟蹤控制，雙向變換器工作在降壓模式，對蓄電池進行充電；模式2， P_PV＞P_U,U_b＞U_bch，由于此時蓄電池端電壓大于過充電壓，不能再對蓄電池充電， 因此，升降壓變換器停止工作，升壓變換器工作在恒功率模式；模式3， P_PV＜P_U,U_b＞U_bdch，升壓變換器工作在MPPT模式，實現最大功率跟蹤，升降壓 變換器工作在升壓模式，蓄電池進行放電控制；模式4，P_PV＜P_U,U_b＜U_bdch，升壓 變換器工作在MPPT模式，進行最大功率跟蹤，蓄電池端電壓小于過放電電 壓，不能再進行放電，升降壓變換器停止工作。

系統包括光儲微電網協調控制結構，系統的主電路和控制電路，包括有 光伏電池陣列、升壓斬波器，雙向變換器、蓄電池和各種電力電子開關元件 等組成；其中控制電路，用于對升壓變換器和雙向變換器的控制；將光伏電 池陣列輸出功率和微網所需功率的偏差作為蓄電池參考輸入信號，同時檢測 蓄電池端電壓和電流信號，得出其實際功率，通過開關K1～K4進行模式切換 控制。

系統提供了動態阻抗匹配MPPT控制原理圖，實時檢測光伏電池陣列的 電壓和電流信號，通過中心差分法計算得到動態阻抗參考值，和系統阻抗進 行比較，送入PI調節器，通過PWM控制產生變換器的控制信號，控制變換 器通斷。

有益效果，本發明給出了光儲微電網系統結構圖，分析了具體的功率交 換原理和系統的具體工作模式。給出了光儲微電網協調控制結構和基于動態 阻抗匹配MPPT控制原理，該方法可以實現光儲微電網系統的功率平滑切換 控制，提高系統的控制精度。

附圖說明

圖1光儲微電網系統結構圖；

圖2光儲微電網協調控制結構圖；

圖3動態阻抗匹配MPPT控制原理圖。

具體實施方式

為了使從事光伏發電和微電網技術相關領域人員能更好地理解本發明方 案，下面參照附圖對本發明實施方式進行詳細說明。