[发明专利]一种提高分布式光伏系统自发自用率的方法

说明书

一种提高分布式光伏系统自发自用率的方法。通过在分布式光伏系统中加入储能单元，调节储能单元出力，白天对蓄电池自动充电，夜晚对蓄电池放电，并采用PI控制器使分布式光伏系统并网点恒功率用电，在保证电池使用寿命基础上，经过能量平移的方式，实现分布式光伏发电单元的发电量大部分由分布式光伏系统内部负荷消纳，提高分布式光伏系统自发自用率。

技术领域

本发明涉及一种储能调节方法。

背景技术

随着能源问题日益突出，光伏行业迅猛发展。由于光伏能量密度低，集中式光伏电站多在西部地区发展，而中国经济中心，高用电负荷集中于中东部，直接导致大量光伏在西部由于外送困难，且影响大电网运行，弃光现象频发，资源浪费严重。准对这一现状，可再生能源的发展需要更加注重就近消纳，就地利用，因此随着光伏装机容量增长，分布式光伏系统成为了光伏发展的方向。分布式光伏系统上网模式包括：自发自用，余电上网；全额上网。但随着标杆上网电价的持续下调，分布式光伏系统全额上网收益降低。据统计，国内大部分地区全额上网的收益普遍低于自发自用，余电上网收益，对于电价高的商业用户及大工业用户，自发自用收益高于余电上网收益；因此如果此类用户要提高收益，就需要提高自发自用率。而目前分布式光伏发电单元装机容量由用户的可利用土地(屋顶)面积及电网接入条件确定，光伏发电集中在中午白天光照较好时段，工商业用户负荷全天分布比较均匀，这样的应用现状直接导致分布式光伏系统自发自用率低，在光伏发电高峰时段大部分电量上网。

为解决上述问题，目前可用的方法包括增加负荷或增加储能调节。增加负荷对于已经固定负荷的用户操作难度较大；而储能成本普遍过高，但随着目前市面上储能成本的不断降低，利用储能提高分布式光伏系统的自发自用率成为趋势。所述的自发自用率指分布式光伏系统内分布式光伏发电单元总发电量减去系统上网电量除以分布式光伏发电单元总发电量。但在通过储能调节分布式光伏系统自发自用率的应用中，目前常用的方法需要增加中央控制系统，通过协调控制光伏及储能出力提高分布式光伏系统自发自用率，算法复杂，成本较高，且电池多采用随充随放的方式，使蓄电池处于部分荷电状态运行，对蓄电池损害较大，减少了蓄电池使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服目前分布式光伏系统自发自用率低，随充随放利用储能提高自发自率的方法对电池伤害极大的现状，提出一种提高分布式光伏系统自发自用率的方法。本发明既能保证电池寿命又能提高分布式光伏系统自发自用率。本发明通过调节储能出力提高分布式光伏系统自发自用率，步骤如下：

(1)控制光伏逆变器，使分布式光伏发电单元最大功率运行；

(2)判断分布式光伏系统时间是否为白天，判断依据为分布式光伏系统当前时间大于等于6点小于等于18点；

若是白天，首先判断储能单元中蓄电池电压是否低于自放电后蓄电池电压设定值，若低于自放电后蓄电池电压设定值，则通过储能变流器对蓄电池进行自动充电，直到蓄电池充满为止，蓄电池在每次放电后能够充满电量后再放电，将白天分布式光伏发电单元不能被负荷消耗的发电量存入储能单元；

若是夜晚，此时分布式光伏发电单元的发电量为零，通过调节储能出力使夜晚分布式光伏系统并网点用电功率恒定；

具体步骤如下：

首先通过电表采集并网点实时功率P_pcc，然后将并网点功率给定值P_{pcc_SET}与电表采集并网点实时功率P_pcc比较，比较结果为并网点恒功率控制误差Err：

Err＝P_{pcc_SET}-P_pcc

完全不用电网供电时，并网点功率给定值P_{pcc_SET}设置为0；

将并网点恒功率控制误差Err输入数字PI控制器，计算储能单元中储能变流器功率给定值P_b：