[发明专利]一种区域高渗透率光伏储能系统及其能量管理方法

权利要求书

1.一种区域高渗透率光伏储能系统，其特征在于，包括分布式电源介质模块、光伏电池逆变模块、储能电池双向变流模块、负载、区域电网和能量管理系统；分布式电源介质模块包括光伏电池阵列和储能电池组件；光伏电池阵列输出接光伏电池逆变模块，光伏电池逆变模块输出与区域电网连接；储能电池组件与储能电池双向变流模块双向互联，储能电池双向变流模块输出与区域电网连接；负载包括商业关键负载、商业可切除负载、居民关键负载和居民可切除负载，负载输入与区域电网连接；区域电网通过PCC点与大电网连接；能量管理系统分别与储能电池组件、光伏电池逆变模块、储能电池双向变流模块、负载和PCC点连接。

2.根据权利要求1所述的区域高渗透率光伏储能系统，其特征在于，所述储能电池组件内自设置有储能电池管理系统，所述光伏电池逆变模块内自设置有光伏电池逆变监控系统，所述储能电池双向变流模块内自设置有储能电池双向变流监控系统，所述PCC点设置有功率监控系统，所述储能电池管理系统、光伏电池逆变监控系统、储能电池双向变流监控系统、负载、PCC点功率监控系统与能量管理系统之间通过能量状态通讯控制线双向连接。

3.根据权利要求1所述区域高渗透率光伏储能系统，其特征在于，所述光伏电池逆变模块、储能电池双向变流模块分别与光伏电池阵列、储能电池组件之间通过直流母线连接。

4.根据权利要求1所述区域高渗透率光伏储能系统，其特征在于，所述光伏电池逆变模块、储能电池双向变流模块、负载与区域电网之间通过交流母线连接。

5.一种区域高渗透率光伏储能系统能量管理方法，其特征在于，应用分层控制优化区域高渗透率光伏储能系统运行：

1）中央决策层根据从储能电池组件、负载采集的实时数据和光伏电池逆变模块、储能电池双向变流模块、PCC点功率监控系统采集的运行状态数据，制定整个系统的能源运行策略；

2）集中控制层根据中央决策层下达的联网运行或孤网运行指令，实时监测各分布式电源状态，在不同能源条件下采取相应的控制措施：在联网运行条件下采取有功/无功功率外环、交流母线电压中环、储能电池充放电电流内环的三环控制方式，完成光伏电池阵列MPPT控制、储能电池组件最优充放电控制和变流装置最优功率输出控制，实现有功功率平滑输入电网和无功功率补偿；在孤网运行条件下采取交流母线电压/频率外环、储能电池充放电电流内环的双环控制方式，为系统提供恒定的电压和频率；

3）本地执行层根据集中控制层运行策略的执行情况，分析判断实际系统的负载需求和能源条件，选择性地完成切除部分负载或将多余电能存入储能电池的指令任务。