[發明專利]面向串聯光伏直流匯集系統的儲能控制系統

有效

• 申請號: 202010196758.2
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111416371B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 朱淼;李修一;徐莉婷;蔡旭
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38;H02J7/34;H02J7/35;H02J3/24;H02J1/10
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種面向串聯光伏直流匯集系統的儲能控制系統，其特征在于，包括：

功率參考指令計算模塊通過輸入端口接收不同信號量，具體為：端口1接收u_k為DC-DC升壓變換器#k輸出端口電壓實時反饋值；端口2接收為修正后第1組至第n組混合儲能單元輸出功率的總和(放電為正，充電為負)；端口3接收一組n分量信號，即p_pv-1～p_pv-n，分別為光伏陣列#1～光伏陣列#n的輸出功率；端口4接收p^*_station，為為當前站級調度給出的匯集系統總輸出功率參考指令；端口5接收p_con-flag，為站級輸出功率控制啟用標志位，由站級調度通過站內實時通信系統下發，當站級調度下發有效功率參考指令p^*_station時，將其置為1，若站級調度未下發有效功率參考指令p^*_station，將其置為0；端口6接受p_con-ena，為站級輸出功率控制使能標志位，由站級調度根據第1組到第n組混合儲能單元控制系統中荷電狀態管理模塊所上傳的受限標志位FLAG_rest-1～FLAG_rest-n來設置并通過站內實時通信系統下發，規則為：當FLAG_rest-1全部為0時p_con-ena置為1，否則p_con-ena置為0，通過內部邏輯算法計算產生第k組混合儲能單元總輸出功率參考指令p^*_s-k，并將其發送給指令分解模塊；

指令分解模塊根據內部濾波算法對p^*_s-k進行實時分解，生成第k組混合儲能單元中蓄電池原始輸出功率參考指令p_batk-ref與第k組混合儲能單元中超級電容原始輸出功率參考指令p_sck-ref，并將兩者發送給荷電狀態管理模塊；

荷電狀態管理模塊從相應儲能器件接收第k組混合儲能單元中蓄電池荷電狀態SOC_batk與第k組混合儲能單元中超級電容荷電狀態SOC_sck，同時結合從指令分解模塊接收的p_batk-ref與p_sck-ref，生成第k組混合儲能單元總荷電狀態調整功率，發送至反饋修正模塊；

反饋修正模塊從第k組混合儲能單元輸出功率相應儲能變流器接收第k組混合儲能單元輸出功率p_s-k，并結合由荷電狀態管理模塊接收的第k組混合儲能單元總荷電狀態調整功率Δp_s-k，根據內部邏輯算法實時生成經過修正后第k組混合儲能單元輸出功率p'_s-k，并將其上傳至站內實時通信系統。

2.根據權利要求1所述的面向串聯光伏直流匯集系統的儲能控制系統，其特征在于，所述功率參考指令計算模塊包括：電壓反饋回路、功率反饋回路、功率前饋回路和加法器；

電壓反饋回路、功率反饋回路、功率前饋回路的輸出端分別與加法器的第1、第2、第3輸入端相連，其對應的變量分別是：電壓反饋回路參考分量p_s-k-ref，功率反饋回路參考分量p'_s-k-ref，功率前饋回路參考分量p”_s-k-ref；

加法器輸出端即為功率參考指令計算模塊的輸出端，電壓反饋回路、功率反饋回路、功率前饋回路的輸入端即為功率參考指令計算模塊的輸入端。

3.根據權利要求2所述的面向串聯光伏直流匯集系統的儲能控制系統，其特征在于，所述電壓反饋回路包括：減法器、死區環節、PI控制器以及飽和限幅環節；

減法器正輸入端與恒定信號源U_n相連，其中U_n為各DC-DC升壓變換器輸出端電壓額定值，減法器負輸入端與功率參考指令計算模塊輸入端1相連，減法器輸出端與死區環節輸入端相連，死區環節輸出端與PI控制器輸入端相連，PI控制器輸出端與飽和限幅環節輸入端相連，飽和限幅環節輸出端即為電壓反饋回路的輸出端，其輸出變量記為p_s-k-ref.，其中PI控制器、死區環節、飽和限幅環節的具體區間參數預先選定。