[发明专利]一种含分布式储能系统的光伏直流微网控制方法

说明书

本发明公开了一种含分布式储能系统的光伏直流微网控制方法，所述的分布式储能系统包括微网中心控制器和多个综合负荷区；多个综合负荷区分别通过多个开关组连接到直流母线上，形成分布式储能系统；直流母线通过AC/DC变换模块与主电网连接；每一个综合负荷区包括区域控制器、负荷、储能模块和光伏发电单元；光伏板通过Boost电路与储能模块相连，储能模块和负荷之间设有内联开关；每一个开关组包括一个馈电开关和一个负荷开关；馈电开关连接储能模块与直流母线；负荷开关连接负荷和直流母线；微网中心控制器依据P_pv、P_L与储能单元的SOC控制光伏直流微网工作在区域自治与区域协助两种运行模式。本发明可以有效提高光伏直流微网协调控制的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种含分布式储能系统的光伏直流微网控制方法。

背景技术

能源危机的加重，促进了太阳能、风能等可再生能源的发展。但是分布式电源的输出功率具有随机性与波动性，直接接入电网会对其稳定运行造成一定的影响。为了解决这一问题，学者们提出了微网概念。根据母线电压类型，微网可以分为直流微网与交流微网。直流微网没有无功以及谐波等问题，供电质量更高，且方便直流性质的负荷与分布式能源的接入，近年来逐渐受到了人们的关注。

由于微网中存在分布式电源与负荷两个不确定的变量，因此，通常需要配置一定的储能装置来保证其稳定运行。常见的储能装置有功率型储能与能量型储能两种。以超级电容为代表的功率型储能器件功率密度大，响应速度快，循环寿命长，但是其能量密度小，不适合大规模的电力储能；以蓄电池为代表的能量型储能器件能量密度大，但是响应速度慢，循环寿命短，不适合大功率或者频繁的充放电。单一的储能元件往往不能同时满足系统的能量与功率需求，因此，在实际应用中经常将两种类型的储能元件组成混合储能单元，充分发挥两者的互补特性。

微网有孤岛与并网两种运行模式。在并网运行模式下，微网与大电网存在双向能量流动，当微网中负荷消耗功率大于微网所提供的功率时，微网从电网吸收能量，反之，则将多余的能量送入电网。在大电网发生故障或者检修期间，微网将与大电网切开转入孤岛运行模式。没有大电网作为支撑，孤岛运行模式下的微网承受扰动的能力比较差，因此，良好的协调控制策略是保证其稳定运行的重要手段。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种含分布式储能系统的光伏直流微网控制方法，本发明的含分布式储能系统的光伏直流微网控制方法有利于保障光伏直流微网的稳定运行。

发明的技术解决方案如下：

一种含分布式储能系统的光伏直流微网控制方法，所述的分布式储能系统包括微网中心控制器和多个综合负荷区；多个综合负荷区分别通过多个开关组连接到直流母线上，形成分布式储能系统；直流母线通过AC/DC变换模块与主电网连接；开关组和AC/DC变换模块均受控于微网中心控制器；

每一个综合负荷区包括区域控制器、负荷、储能模块和光伏发电单元；光伏发电单元为光伏板；光伏板通过Boost电路与储能模块相连，储能模块和负荷之间设有内联开关；

每一个开关组包括一个馈电开关和一个负荷开关；馈电开关连接储能模块与直流母线；负荷开关连接负荷和直流母线；

储能模块为混合储能模块，包括蓄电池和超级电容；

微网中心控制器依据P_pv、P_L与储能单元的SOC控制光伏直流微网工作在区域自治与区域协助两种运行模式；

P_PV、P_L分别为某一综合负荷区的光伏电池的输出功率与负荷的消耗功率；

储能单元的SOC(荷电状态，英文为State of Charge)包括SOC_bat、SOC_sc、SOC_{bat_max}和SOC_{bat_min}；