[發明專利]光伏一體化系統

在審

• 申請號: 202011095842.1
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112311006A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 楊光;李曉輝;劉小琛;劉洋洋;梁彬;劉偉東;李磊;李丹;鄒琪;趙慶來
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司營銷服務中心;國網天津市電力公司電力科學研究院;國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02S10/20;G05F1/67
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

1.光伏一體化系統，其特征在于包括光伏發電部分、儲能部分和逆變部分；所述光伏發電部分包括光伏陣列PV和Boost功率變換器，儲能部分包括儲能和雙向DC/DC變換器，光伏陣列PV通過Boost功率變換器連接逆變部分，實現最大功率跟蹤控制和給定功率跟蹤控制；儲能通過雙向DC/DC變換器連接逆變部分，實現電壓和電流的控制；逆變部分采用三相全橋逆變并網，能夠接入直流負荷單元和交流負荷單元。

2.根據權利要求1所述的光伏一體化系統，其特征在于：所述光伏發電部分和儲能部分共用直流母線。

3.根據權利要求1所述的光伏一體化系統，其特征在于：所述光伏發電部分基于直流母線電壓，采用Boost功率變換器構成的Boost變換電路實現對電流源特性的光伏陣列PV端電壓的調節，在光照溫度變化情況下，實現功率跟蹤控制。

4.根據權利要求3所述的光伏一體化系統，其特征在于：所述功率跟蹤控制包括最大功率跟蹤控制MPPT和限功率控制。

5.根據權利要求4所述的光伏一體化系統，其特征在于：所述最大功率跟蹤控制MPPT的算法包括以下步驟：

步驟1、實時采集光伏陣列PV端的電壓U_k和電流I_k；

步驟2、計算光伏陣列PV端功率P_k，其中P_k＝U_k*I_k；

步驟3、判斷光伏陣列PV端功率P_k是否等于上一時間光伏陣列PV端功率P_k-1，若P_k等于P_k-1，則進行步驟2，否則進行步驟4；

步驟4、判斷P_k是否大于P_k-1，若P_k大于P_k-1，則進行步驟5，否則進行步驟6；

步驟5、判斷U_k是否大于U_k-1，若U_k大于U_k-1，則增大擾動電壓ΔU，根據擾動電壓ΔU輸出產生的占空比與三角載波比較后形成PWM波，作用于Boost功率變換器并進行步驟1，否則減小擾動電壓ΔU，根據擾動電壓ΔU輸出產生的占空比與三角載波比較后形成PWM波，作用于Boost功率變換器并進行步驟1；

步驟6、判斷U_k是否大于U_k-1，若U_k大于U_k-1，則增大擾動電壓ΔU，根據擾動電壓ΔU輸出產生的占空比與三角載波比較后形成PWM波，作用于Boost功率變換器并進行步驟1，否則減小擾動電壓ΔU，根據擾動電壓ΔU輸出產生的占空比與三角載波比較后形成PWM波，作用于Boost功率變換器并進行步驟1。

6.根據權利要求1所述的光伏一體化系統，其特征在于：所述儲能部分采用雙向DC/DC變換器組成的Buck-Boost變換電路實現電壓/電流控制，在電流控制模式下以直流母線電壓U_dc為基準，實現電池的充放電功率大小的控制；在電壓控制模式下以電池電壓為基準，實現對直流母線電壓的穩定控制。

7.根據權利要求1所述的光伏一體化系統，其特征在于：所述逆變部分在有功-無功P/Q模式下，通過坐標變換將逆變器輸出三相交流電壓、電流變換到旋轉坐標系下，以直流母線電壓和無功電流為控制目標，采用PI閉環控制，基于SVPWM實現對逆變器的控制；在電壓-頻率VF模式下，通過坐標變換將逆變器輸出三相電壓、電流變換到旋轉坐標系下，以逆變輸出電壓和頻率為控制目標，采用PI閉環控制，基于SVPWM實現對逆變器的控制。