[发明专利]一种可并网运行光伏发电系统的监控装置

说明书

所属技术领域

本发明涉一种可并网运行光伏发电系统的监控装置。

背景技术

微电网(Micro-Grid)也译为微网，是一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元，能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。

随着光伏发电技术的不断改善和并网规模不断扩大，光伏发电正逐步摆脱依靠政府补贴和示范工程模式向商业化发展。同时由于新能源发电对电网的渗透率的不断增加，其对电网的影响越来越不可忽略，电网的维护成本也越来越大，因此其应积极参与电网协调建设和调度运行，对电网实现有力支持和补充。功率的波动性程度直接影响电网原有的潮流分布，当风力发电和光伏发电的渗透率处于较高水平时，波动性和随机性会给电网的原有运行方式带来巨大的冲击。为了减少这种冲击，可以光伏电站联合发电的系统中配置大规模储能系统联合运行。

在智能电网和微网等大型储能系统和分布式储能系统应用中，常采用一种直流总线的连接方式,该连接方式是储能电池模块通过一种双向逆变器接入直流总线，需要接收能量的时候，电网通过逆变器向储能电池充电；需要向电网送电的时候，储能电池通过双向逆变器电网输电。

储能技术对光伏并网发电系统的实现有重要作用，可克服由于外部环境的变化，对输出光伏阵列输出功率大小和电能的质量影响。

发明内容

本发明提供一种可并网运行光伏发电系统的监控装置，该监控装置可预测光伏发电设备的发电功率，可预测和追踪光伏发电系统和大电网连接点电流，实时检测的蓄电池模块电池容量，能制定和实施最适宜的控制策略，保障微电网在并网时按照大电网的需求平稳提供功率输出，并提升储能系统的安全性和使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提供一种可并网运行光伏发电系统的监控装置，该监控装置包括：

光伏发电设备监控模块，用于实时监控光伏发电设备，并对光伏发电设备的发电功率进行预测；

储能系统监控模块，可实时监控蓄电池模块的SOC和DC/DC双向变换器；

大电网联络模块，用于实时从大电网调控中心获知大电网的运行情况以及相关调度信息；

并网运行监控模块，用于控制光伏发电系统连接或隔离大电网，包括AD采集模块和逆变控制器；

负载监控模块，用于实时监控光伏发电系统内的负载；

中控模块，用于确定光伏发电系统的运行策略，并向上述监控装置中的各模块发出指令，以执行该运行策略；

总线模块，用于该监控装置的各个模块的通信联络。

优选的，AD采集模块的输入端设置于光伏并网逆变器的输出端，所述逆变控制器连接至所述并网逆变器的控制端。

优选的，所述控制器用于在光伏并网逆变器并网运行前设置电抗模型值L0，所述AD采集模块用于在所述光伏并网逆变器运行后，采集所述光伏并网逆变器在n时刻和n+1时刻输出的并网电流值i_L(n)和i_L(n+1)，其中，(n，n+1)对应开关周期T_period、所述光伏并网逆变器在n时刻输出的电抗电压值U_L(n)、所述光伏并网逆变器在n+1时刻输出的电抗电压值U_L(n+1)和所述光伏并网逆变器在n+2时刻输出的并网电流值i_L(n+2)，其中，(n+1，n+2)对应开关周期T_period，并对所述并联电流值和电抗电压值进行模数转换，将转换后的对应数字信号发送至控制器。

所述中控模块将接收到的来自AD采集模块的数字信号的所述并网电流值i_L(n)、i_L(n+1)、开关周期T_period和n时刻输出的电抗电压值U_L(n)代入下式(1)，以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第一关系式，