[發(fā)明專利]一種基于直流側(cè)的光伏儲(chǔ)能電池調(diào)頻系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911136164.6
• 申請(qǐng)日: 2019-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN110829464A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬金輝;陳實(shí);黃少雄;李智;李順;趙二保;殷駿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)安徽省電力有限公司;安徽立卓智能電網(wǎng)科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/24
• 分類號(hào): H02J3/24;H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 合肥市長(zhǎng)遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 金宇平

本發(fā)明提出的一種基于直流側(cè)的光伏儲(chǔ)能電池調(diào)頻方法，包括：在光伏電站中，給每一個(gè)光伏逆變器配置一套儲(chǔ)能電池，儲(chǔ)能電池通過儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器連接對(duì)應(yīng)的光伏逆變器以及用于給對(duì)應(yīng)的光伏逆變器充電的各光伏組件；在電網(wǎng)發(fā)生頻率擾動(dòng)時(shí)，優(yōu)先通過調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器的充放電功率，以調(diào)整光伏逆變器有功出力。本發(fā)明中，通過儲(chǔ)能電池充電，實(shí)現(xiàn)了在不丟棄光伏組件輸出功率的情況下，降低光伏逆變器的有功出力；通過儲(chǔ)能電池放電，實(shí)現(xiàn)了在不改變光伏逆變器最大功率點(diǎn)運(yùn)行模式的情況下，提高光伏逆變器的有功出力。如此，可使得光伏逆變器盡可能處于最大功率點(diǎn)運(yùn)行，以保證對(duì)光伏組件發(fā)電的充分利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電網(wǎng)調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于直流側(cè)的光伏儲(chǔ)能電池調(diào)頻系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

由于光伏發(fā)電具有很強(qiáng)的隨機(jī)性、周期性和波動(dòng)性等特點(diǎn)，造成光伏出力頻繁波動(dòng)，可靠性差，極大地增加了大電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻的壓力。但是現(xiàn)有的光伏電站調(diào)節(jié)方式，很難對(duì)光伏發(fā)電進(jìn)行充分利用，尤其是電網(wǎng)發(fā)生頻率擾動(dòng)時(shí)，會(huì)造成大量的光伏發(fā)電被浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于直流側(cè)的光伏儲(chǔ)能電池調(diào)頻系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明提出的一種基于直流側(cè)的光伏儲(chǔ)能電池調(diào)頻系統(tǒng)，包括控制單元，還包括與光伏電站上各光伏逆變器一一對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能單元；儲(chǔ)能單元包括儲(chǔ)能電池和儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器，儲(chǔ)能電池與儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器連接；

儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器連接對(duì)應(yīng)的光伏逆變器，并連接給對(duì)應(yīng)的光伏逆變器充電的各光伏組件；儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器充電狀態(tài)下，光伏組件通過儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器給儲(chǔ)能電池充電；儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器放電狀態(tài)下，儲(chǔ)能電池通過儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器給光伏逆變器供電；

控制單元分別與各儲(chǔ)能電池、儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器和光伏逆變器連接；控制單元用于根據(jù)頻率調(diào)節(jié)目標(biāo)和各儲(chǔ)能電池狀態(tài)控制各光伏逆變器和各儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器工作。

優(yōu)選的，各儲(chǔ)能單元的最大功率大于或等于對(duì)應(yīng)的光伏逆變器的最大過載功率與額定功率之差。

優(yōu)選的，儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器充電狀態(tài)下，光伏逆變器的有功出力等于光伏組件的輸出功率與儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器充電功率之差；儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器放電狀態(tài)下，光伏逆變器的有功出力等于光伏組件的輸出功率與儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器放電功率之和。

一種基于直流側(cè)的光伏儲(chǔ)能電池調(diào)頻方法，包括：

在光伏電站中，給每一個(gè)光伏逆變器配置一套儲(chǔ)能電池，儲(chǔ)能電池通過儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器連接對(duì)應(yīng)的光伏逆變器以及用于給對(duì)應(yīng)的光伏逆變器充電的各光伏組件；

在電網(wǎng)發(fā)生頻率擾動(dòng)時(shí)，優(yōu)先通過調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器的充放電功率，以調(diào)整光伏逆變器有功出力。

優(yōu)選的，獲取頻率調(diào)節(jié)目標(biāo)后，根據(jù)頻率調(diào)節(jié)目標(biāo)和光伏逆變器當(dāng)前有功出力計(jì)算控制目標(biāo)；如果儲(chǔ)能單元有調(diào)節(jié)余量，則根據(jù)控制目標(biāo)調(diào)整儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器工作狀態(tài)；如果儲(chǔ)能單元沒有調(diào)節(jié)余量，則根據(jù)控制目標(biāo)調(diào)整光伏逆變器工作狀態(tài)。

優(yōu)選的，在電網(wǎng)發(fā)生高頻擾動(dòng)時(shí)，根據(jù)頻率調(diào)整目標(biāo)獲取各光伏逆變器的降頻容量，降頻容量為根據(jù)頻率調(diào)節(jié)目標(biāo)計(jì)算所得理論功率目標(biāo)；然后獲取降頻容量和光伏逆變器可降容量之間的較小者為控制目標(biāo)，光伏逆變器可降容量為光伏逆變器當(dāng)前有功出力與其下限運(yùn)行閾值之間的差值；如果儲(chǔ)能電池正常充電，則根據(jù)控制目標(biāo)調(diào)節(jié)儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器充電功率；如果儲(chǔ)能電池處于過充狀態(tài)，則將儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器退出充電狀態(tài)，并根據(jù)控制目標(biāo)降低光伏逆變器有功出力；