[發明專利]一種光儲一體機裝置及其并網功率控制方法

在審

• 申請號: 201811124992.3
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109038680A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 熊偉;丁永強;石磊;吳良材
• 申請（專利權）人: 深圳古瑞瓦特新能源股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 彭家恩;彭愿潔

一種光儲一體機裝置及其并網功率控制方法，一方面，在對DC?DC升壓變換器、DC?DC雙向變換器和DC?AC雙向變換器分別進行功率調整時，在判斷條件中分別加入了三個延時量的判斷標準，使得各變換器可在在不同的時間內進入功率限制狀態，利于實現功率調整的一致性和穩定性；另一方面，在DC?AC雙向變換器在快速限功率時，母線電壓會存在抬升的特性，由于對DC?DC雙向變換器和DC?DC升壓變換器采用了不同電壓值的限定條件，使得系統可將直流母線上的多余電能優先地轉移至儲能電池中，從而使得光儲一體機裝置既能兼顧并網功率的快速調整功能，又能對多余電能進行快速轉移和存儲，增強了系統電網調度響應能力和自發自用能力。

技術領域

本發明涉及光伏發電領域，具體涉及一種光儲一體機裝置及其并網功率控制方法。

背景技術

光伏發電系統是指直接將光能轉變為電能的發電系統，其主要根據光生伏特效應太陽光能直接轉化為電能，所產生的電能用于并網運行或負載使用。光伏發電系統的主要部件是太陽能電池、蓄電池、控制器和變換器，因其具有可靠性高、使用壽命長、不污染環境、并網運行的優勢，已在多數地區得以推廣應用。

日常中，常見光伏發電系統所產生的電能稱為光伏電源，由于光伏電源受到日照輻照度和環境溫度的影響，屬于間歇性電源，容易對電網或負載產生沖擊，在高滲透率時會引起電網電壓、頻率的波動，還存在參入電網調度的難題。目前，光伏發電系統常以光儲一體機的形式存在，其除了光伏電池板接入之外，還可接入儲能電池，使光儲一體機同時具備光伏和儲能兩種電源的接入能力。如此，通過儲能電池參與能量管理，改善光伏電源的輸出特性，可提高自發自用效率，可減少對電網的沖擊，還可產生削峰填谷、峰谷電價差盈利參入電網的調頻調峰的應用效果。

目前，光儲一體機雖然在國內已有少量使用，但其還存在諸多的問題。例如，在光儲一體機的接入容量設計時需要考慮最大發電量的狀況，這樣會導致輸電線路、變壓器的等設備在大部分時間處內會處于非有效利用狀態；再如，光儲一體機中，光伏并網變換器和儲能變換器(PCS)在限制并網功率時，只能單純的限制太陽能電池板(PV)功率，無法做到能量的智能轉移，致使自發自用率低，也存在不能快速響應電網功率調度的問題。由于現有光儲一體機存在的問題，致使其技術還不夠成熟，仍無法實現智能化、安全可靠的應用要求，難以獲得規模化的推廣應用。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是現有光儲一體機中存在的能量管理不便、電網功率調度慢的問題。

根據第一方面，一種實施例中提供一種光儲一體機裝置，包括：

直流母線；

DC-DC升壓變換器，包括輸入端、輸出端和控制端，所述DC-DC升壓變換器的輸入端用于與光伏電池板連接，輸出端與所述直流母線連接；

DC-DC雙向變換器，包括輸入端、輸出端和控制端，所述DC-DC雙向變換器的輸入端與所述直流母線連接，輸出端用于與儲能電池連接；

DC-AC雙向變換器，包括輸入端、輸出端和控制端，所述DC-AC雙向變換器的輸入端與所述直流母線連接，輸出端用于與電網和/或負載連接；

控制器，所述控制器的輸入端與所述DC-DC升壓變換器的控制端連接，以控制所述DC-DC升壓變換器對輸入的直流電能進行升壓變換；和/或，所述控制器的輸出端與所述DC-DC雙向變換器的控制端連接，以控制所述DC-DC雙向變換器對所述儲能電池進行充電或對所述直流母線進行放電；和/或，所述控制器的輸出端與所述DC-AC雙向變換器的控制端連接，以控制所述DC-AC雙向變換器對所述直流母線上的電能進行逆變或對來自電網的電能進行整流。

根據第二方面，一種實施例中提供一種光儲一體機裝置的并網功率控制方法，所述光儲一體機裝置包括直流母線、DC-DC升壓變換器、DC-DC雙向變換器、DC-AC雙向變換器和控制器，所述并網功率控制方法包括以下步驟：