一种光伏直流微电网能量协调控制方法

摘要

本发明公开了一种光伏直流微电网能量协调控制方法，该方法采用主从并联法与直流母线电压下垂法相结合的控制方法，在并网模式下采用主从并联法，由大电网接口电路维持微电网中的能量平衡，并稳定微电网中直流母线电压；在孤岛模式下，采用直流母线电压下垂法控制，针对直流母线电压不同的状态由接口电路进行实时调节光伏阵列和蓄电池组的运行模式。由此实现输出电流的有效控制，维持微电网的能量平衡，从而保证直流母线电压稳定在恒压状态，实现系统的均流输出，使直流微电网与大电网有机地结合，不仅使供能系统与负载很好的匹配，保证系统的可靠运行，而且能有效地减少能量损失，节约能耗。

主权项

一种光伏直流微电网能量协调控制方法，其特征在于：它包括并网模式的控制和直流微电网孤岛模式的控制：A．并网模式的控制：当大电网正常运行时，直流微电网工作在并网模式下，采用主从并联法，大电网接口电路作为主单元，蓄电池单元等效为负载的一部分，并与直流负载和光伏阵列作为从单元，光伏阵列接口电路工作在MPPT模式；当光伏阵列产生的能量大于直流负载所需能量时，大电网接口电路工作在逆变模式，把微电网内剩余能量以单位功率因数输送到大电网；当光伏阵列产生的能量不足时，大电网接口电路工作在整流模式，并以单位功率因数从大电网内获取电能；由大电网接口电路维持微电网中的能量平衡，并稳定微电网中直流母线电压；B．孤岛模式的控制：当大电网发生故障时，直流微电网工作在孤岛模式下，采用直流母线电压下垂控制方法：当直流母线电压在设定的稳定控制值以上时，光伏阵列接口电路运行在电压下垂模式，根据直流母线电压调节输出电流；当直流母线电压在设定的稳定控制值以下时，光伏阵列接口电路运行在MPPT模式，实现光伏阵列电能的最大输出；当直流母线电压低于设定的直流母线电压控制下限值时，光伏阵列输出电流达到限制电流，光伏阵列接口电路控制恒流输出，如果直流母线电压继续跌落时，光伏阵列接口电路停止工作；蓄电池组中各蓄电池单元分别在蓄电池接口电路的控制下实现充放电，其充放电的门槛电压设置为所述稳定控制值，直流微电网的功率缺额由蓄电池组提供，当直流母线电压在较佳控制范围内时，蓄电池接口电路运行在电压下垂控制模式，基于直流母线电压和蓄电池的SOC，选择相应的充放电电流；当直流母线电压在较佳控制范围以外时，蓄电池组以极限电流进行充放电，以协调直流微电网的能量平衡；直流负载通过负载接口电路控制，负载接口电路采用电压电流双闭环控制结构，通过改变负载电压的大小，调节负载功率。