[发明专利]基于直流母线电压的分布式电源自适应协调控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统的电源技术领域，涉及一种基于直流母线电压的分布式电源自适应协调控制方法。

背景技术

目前国内以光伏电池、风力发电机、燃气发电机、储能电池等设备组成分布式电源，一般都带有集中协调控制管理设备，集中协调管理设备在系统中用以协调控制各个发电设备在各个时间段的发电功率、储能电池的充放电功率和充放电时间段。这种控制方式存在很大的缺点：对集中协调控制管理设备过于依赖、通信频繁一旦管理设备或通信线路发生故障容易导致系统瘫痪、系统中设备的增减需要修改控制算法和控制策略、并且控制算法和控制策略复杂。基于以上缺点提出一种基于直流母线电压的分布式电源自适应协调控制的方法。

发明内容

本发明的目的是：使直流母线结构的分布式电源中各个设备摆脱对集中协调管理设备的依赖，更具有独立性和即插即用的特性，使用户可以像搭积木一样组建直流母线结构的分布式电源。

本发明的有益效果是：

分布式电源接入的各种设备都有各自的特点，比如各种储能电池都有不同的充放电曲线，储能电池在不同情况下又有不同储能任务和发电任务，燃气发电存在发电费用贵启停速度慢等特点。如果这些都交给功率协调控制管理设备由它根据各个设备特点来管控无疑会增加控制的复杂性和难度。而将功率协调控制任务交给各个设备自行控制功率将会大大减轻协调控制管理设备的负担，集中协调控制管理设备只需要通过设定各个设备不同的电压阈值来进行宏观的调控和宏观的改变整个分布式电源的运行模式。同时也使微网中的接入设备更具有独立性，更具有即插即用的特性。

主要优点有：

1、摆脱了对集中协调控制管理设备的依赖，规避了控制算法和控制策略的复杂性。

2、不需要通过通信线路进行实时控制，避免了因通信线路和集中协调管理设备发生故障时而导致整个系统瘫痪。

3、采用直流母线电压法的自适应控制使得集中协调管理设备只需进行宏观控制和调度，控制和调度策略简单。

4、由于不存在对集中协调控制管理设备和通信的过度依赖，使得接入分布式电源的各个设备更具有独立性和即插即用的特点。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是依据本发明的方法的基于直流母线的分布式电源结构。

图2是依据本发明的方法的自适应协调控制原理图。

具体实施方式

光伏电池等直流发电设备通过DC/DC装置接入直流母线；风力发电机、燃气发电机等交流发电设备通过AC/DC接入直流母线；储能电池通过双向DC/DC接入直流母线；双向逆变器DC/AC一侧接入直流母线，另一侧接入交流母线或公共电网。直流母线上的各个设备通过检测直流母线上的电压来决定自身工作方式和功率，通过赋予各个设备不同的电压来设定各个设备的优先等级。基于直流母线的分布式电源结构如图1依据本发明的方法的基于直流母线的分布式电源结构所示，其中直流母线接入用电控制柜是用来供用电控制柜监测直流母线电压。光伏电池产生的直流电输出到DC/DC变换装置中，DC/DC完成对光伏电池最大功率的跟踪和直流电压的变换，DC/DC根据设定的电压阈值和直流母线上的当前实际电压调整自身的输出功率输出到直流母线上。

风力发电机产生的交流电输出到AC/DC变换装置中，AC/DC完成对风力发电机最大功率的跟踪和交流到直流电压的变换，AC/DC根据设定的电压阈值和直流母线上的当前实际电压调整自身的输出功率输出到直流母线上。

燃气轮机发出的交流电输出到AC/DC变换装置中，AC/DC完成交流到直流的变换，AC/DC根据设定的电压阈值和直流母线上的当前实际电压调整自身的输出功率输出到直流母线上。

储能电池通过双向DC/DC变换装置接到直流母线上，当储能电池放电时，储能电池的直流电输出到双向DC/DC变换装置中，经过直流电压变换后输出到直流母线上，它的输出功率会根据设定的电压阈值、当前的直流母线电压和储能电池的放电特性进行调整，当储能电池充电时，直流母线上的直流电输入到双向DC/DC变换装置中，经过直流电压变换后输入到储能电池上向储能电池充电，它的充电功率根据设定的电压阈值、当前直流母线电压以及储能电池的充电特性进行调整。