[發明專利]一種光儲充直流微網控制方法

有效

• 申請號: 201910248232.1
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109866643B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 王爍祺;盧蘭光;馬克西姆;張寶迪;歐陽明高;邢偉
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B60L53/62
• 分類號: B60L53/62;B60L53/51;H02J1/14
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種光儲充直流微網控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)對直流母線電壓進行判定，選擇直流微網所處的控制模式：

若直流母線電壓大于600V小于700V，則進入步驟2)的控制模式1；

若直流母線電壓大于等于700V，則進入步驟3)的控制模式2；

若直流母線電壓大于550V小于等于600V，則進入步驟4)的控制模式3；

若直流母線電壓小于等于550V，則進入步驟5)的控制模式4；

2)在控制模式1中，母線參考電壓為650V，光伏電池采用最大功率跟蹤輸出模式，儲能電池采用恒壓模式控制母線電壓；

其中，光伏電池采用最大功率跟蹤輸出MPPT模式，光伏電池DC/DC控制器采集光伏電池的輸出電壓及電流信號，通過最大功率跟蹤輸出MPPT算法計算得到光伏電池輸出參考電壓，將得到的光伏電池輸出參考電壓與光伏電池實際輸出電壓的差值傳遞給光伏電池DC/DC控制器內第一PI控制器，計算得到光伏電池的輸出參考電流，并將光伏電池的輸出參考電流與光伏電池實際輸出電流的差值傳遞給光伏電池DC/DC控制器內第二PI控制器，最后通過光伏電池限流環節作為光伏電池DC/DC的脈沖寬度調制PWM波的輸入，從而控制光伏電池采用MPPT模式輸出；

儲能電池采用恒壓模式控制母線電壓，儲能電池DC/DC控制器采集母線電壓，并將采集到的母線電壓與母線電壓參考值的差值傳遞給儲能電池DC/DC控制器內的第一PI控制器，計算得到儲能電池的輸出參考電流，并將儲能電池的輸出參考電流與儲能電池實際輸出電流的差值傳遞給儲能電池DC/DC控制器內第二PI控制器，最后通過儲能電池限流環節作為儲能電池DC/DC的PWM波的輸入，從而控制儲能電池采用恒壓模式輸出控制母線電壓；

3)在控制模式2中，母線參考電壓為700V，光伏電池采用恒壓模式控制母線電壓，儲能電池采用限流充電模式；

其中，光伏電池采用恒壓模式控制母線電壓，光伏電池DC/DC控制器采集母線電壓，并將采集到的母線電壓與母線電壓參考值的差值傳遞給光伏電池的DC/DC控制器內的第一PI控制器，計算得到光伏電池的輸出參考電流，并將光伏電池的輸出參考電流與光伏電池實際輸出電流的差值傳遞給光伏電池DC/DC控制器內第二PI控制器，最后通過光伏電池限流環節作為光伏電池DC/DC的PWM波的輸入，從而控制光伏電池采用恒壓模式輸出控制母線電壓；

儲能電池采用限流充電模式，儲能電池DC/DC控制器采集儲能電池的電池管理系統估計得到的儲能電池荷電狀態SOC，通過儲能電池充電參考電流與儲能電池SOC之間的一維函數計算儲能電池的充電參考電流，將儲能電池的充電參考電流與儲能電池實際充電電流的差值傳遞給儲能電池DC/DC控制器第二PI控制器，再通過儲能電池限流環節作為儲能電池DC/DC的PWM波的輸入，從而控制儲能電池采用限流充電模式；

4)在控制模式3中，母線參考電壓為600V，光伏電池采用最大功率跟蹤輸出模式，儲能電池采用限流的恒壓模式控制母線電壓；

其中，光伏電池采用最大功率跟蹤輸出MPPT模式，儲能電池采用限流的恒壓模式控制母線電壓，利用母線電壓與母線電壓參考值的差值然后通過儲能電池第一PI控制器計算得到的儲能電池輸出參考電流，然后利用儲能電池輸出參考電流與儲能電池SOC之間的一維函數計算得到儲能電池輸出參考電流，選取兩個輸出參考電流值中的最小值，將該最小值與儲能電池實際輸出電流的差值傳遞給儲能電池DC/DC控制器內第二PI控制器，再通過儲能電池限流環節作為儲能電池DC/DC的PWM波的輸入，從而控制儲能電池采用限流的恒壓模式控制母線電壓；

5)在控制模式4中，母線參考電壓為550V，光伏電池采用最大功率跟蹤輸出模式，儲能電池采用限流的恒壓模式控制母線電壓，電動汽車充電采用阻斷模式；

其中，光伏電池和儲能電池的工作模式與控制模式3相同，電動汽車充電采用阻斷模式，充電樁DC/DC控制器采集母線電壓，當母線電壓降至550V時，電動汽車充電參考電流轉換為0A，阻斷電動汽車的充電負荷從而阻止母線電壓進一步下降。