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      面向光伏發(fā)電與儲能的直流微電網(wǎng)的功率控制方法與設備與流程

      文檔序號:40281880發(fā)布日期:2024-12-11 13:22閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.面向光伏發(fā)電與儲能的直流微電網(wǎng)的功率控制方法,其特征在于,包括:

      2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,光伏陣列的等效電路模型包括串聯(lián)電阻rs、等效分流電阻rsh以及二極管d,具體如下所示:

      3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,將等效電路模型采用四參數(shù)模型,依據(jù)且遠小于二極管d正向?qū)娮?,將公?1)和(2)?進行簡化如下所示:

      4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,標況下,以溫度和光照為影響因子進行修正,得修正后的光伏參數(shù)公式,分別為短路電流、開路電壓、最大功率點電流最大功率點電壓,修正后的光伏參數(shù)公式如下表示:

      5.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在電池管理系統(tǒng)連接一個雙向變換器,用于在最大功率點太陽將能光伏陣列發(fā)出的功率轉(zhuǎn)變成最大功率并輸送給直流母線,供直流母線負載用,并且該雙向變換器調(diào)節(jié)直流母線電壓,使直流母線穩(wěn)壓,并控制來自bess的功率流具體包括:

      6.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,基于功率控制算法追蹤光伏陣列的最大功率點,測量電池的荷電值、光伏陣列輸出功率和直流母線負載需求功率,根據(jù)荷電值與最低荷電值和最高荷電值大小以關(guān)系以及光伏陣列輸出功率和直流母線負載需求功率大小以關(guān)系,確定電池是否處于電池充電模式、電池放電模式或理想電池模式。

      7.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,基于功率控制算法追蹤光伏陣列的最大功率點具體包括:

      8.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,采樣光伏電池在n點的電壓u(n)和電流i(n),計算p(n)=u(n)*?i(n),判斷p(n)是否大于光伏電池在n-1點的輸出功率p(n-1);

      9.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,當光伏陣列輸出功率大于負載需求功率,且電池的荷電值低于最高荷電值時,雙向變換器作為升壓變換器,升壓變換器將在mppt模式下工作,以產(chǎn)生最大功率,為直流母線負載提供電力,并提供多余的電力給電池充電,此時為處于電池充電模式。

      10.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,當光伏陣列輸出功率低于直流母線負載需求功率,且電池的荷電值大于最低荷電值時,雙向變換器作為升壓變換器,升壓變換器將在mppt模式下運行,根據(jù)光伏陣列容量提供最大功率,而剩余的負載需求由電池提供,此時為處于電池放電模式。

      11.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,當光伏陣列輸出功率大于直流母線負載需求功率,且電池的荷電值大于最高荷電值時,產(chǎn)生的剩余電力通過增加系統(tǒng)的直流母線負載來消耗,或者雙向變換器作為升壓變換器,升壓變換器在lprm模式下運行,其中太陽能控制器根據(jù)負載需求提供電力。

      12.面向光伏發(fā)電與儲能的直流微電網(wǎng)的功率控制設備,其特征在于,包括:

      13.如權(quán)利要求12所述的設備,其特征在于,光伏陣列的等效電路模型包括串聯(lián)電阻rs、等效分流電阻rsh以及二極管d,具體如下所示:

      14.如權(quán)利要求13所述的設備,其特征在于,將等效電路模型采用四參數(shù)模型,依據(jù)且遠小于二極管d正向?qū)娮?,將公?1)和(2)?進行簡化如下所示:

      15.如權(quán)利要求14所述的設備,其特征在于,標況下,以溫度和光照為影響因子進行修正,得修正后的光伏參數(shù)公式,分別為短路電流、開路電壓、最大功率點電流最大功率點電壓,修正后的光伏參數(shù)公式如下表示:

      16.如權(quán)利要求12所述的設備,其特征在于,在電池管理系統(tǒng)連接一個雙向變換器,用于在最大功率點太陽將能光伏陣列發(fā)出的功率轉(zhuǎn)變成最大功率并輸送給直流母線,供直流母線負載用,并且該雙向變換器調(diào)節(jié)直流母線電壓,使直流母線穩(wěn)壓,并控制來自bess的功率流具體包括:

      17.如權(quán)利要求16所述的設備,其特征在于,基于功率控制算法追蹤光伏陣列的最大功率點,測量電池的荷電值、光伏陣列輸出功率和直流母線負載需求功率,根據(jù)荷電值與最低荷電值和最高荷電值大小以關(guān)系以及光伏陣列輸出功率和直流母線負載需求功率大小以關(guān)系,確定電池是否處于電池充電模式、電池放電模式或理想電池模式。

      18.如權(quán)利要求17所述的設備,其特征在于,基于功率控制算法追蹤光伏陣列的最大功率點具體包括:

      19.如權(quán)利要求17所述的設備,其特征在于,采樣光伏電池在n點的電壓u(n)和電流i(n),計算p(n)=u(n)*?i(n),判斷p(n)是否大于光伏電池在n-1點的輸出功率p(n-1);

      20.如權(quán)利要求17所述的設備,其特征在于,當光伏陣列輸出功率大于負載需求功率,且電池的荷電值低于最高荷電值時,雙向變換器作為升壓變換器,升壓變換器將在mppt模式下工作,以產(chǎn)生最大功率,為直流母線負載提供電力,并提供多余的電力給電池充電,此時為處于電池充電模式。

      21.如權(quán)利要求17所述的設備,其特征在于,當光伏陣列輸出功率低于直流母線負載需求功率,且電池的荷電值大于最低荷電值時,雙向變換器作為升壓變換器,升壓變換器將在mppt模式下運行,根據(jù)光伏陣列容量提供最大功率,而剩余的負載需求由電池提供,此時為處于電池放電模式。

      22.如權(quán)利要求17所述的設備,其特征在于,當光伏陣列輸出功率大于直流母線負載需求功率,且電池的荷電值大于最高荷電值時,產(chǎn)生的剩余電力通過增加系統(tǒng)的直流母線負載消耗,或者雙向變換器作為升壓變換器,升壓變換器在lprm模式下運行,其中太陽能控制器根據(jù)負載需求提供電力。

      23.一種計算機設備,其特征在于,包括存儲器和處理器,所述存儲器存儲有計算機程序,所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至11中任一項所述方法的步驟。

      24.一種計算機可讀存儲介質(zhì),其特征在于,其上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至11中任一項所述的方法的步驟。


      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明公開了一種面向光伏發(fā)電與儲能的直流微電網(wǎng)的功率控制方法與設備包括:在電池管理系統(tǒng)連接一個雙向變換器,用于在最大功率點太陽將能光伏陣列發(fā)出的功率轉(zhuǎn)變成最大功率并輸送給直流母線,供直流母線負載用,并且該雙向變換器調(diào)節(jié)直流母線電壓,使直流母線穩(wěn)壓,并控制來自BESS的功率流,其中BESS是電池儲能系統(tǒng)。本發(fā)明,研究和分析小戶孤立直流微電網(wǎng)的運行,并特別關(guān)注電池儲能系統(tǒng)。通過分析得到了系統(tǒng)的功率損耗,并討論了控制算法以實現(xiàn)最大效率和直流母線穩(wěn)壓。對電池參數(shù)進行了評估,以實現(xiàn)電池的最佳運行。選擇適當?shù)碾姵匾?guī)格可以提高電池容量,提高電池性能,延長電池壽命。

      技術(shù)研發(fā)人員:孟慶霖,游國棟,王劍曉,李鵬,冀浩然,于浩,何旭亞,趙金,藥煒,保承家,郭磊,周飛,翟士君,李霜,賀瑩
      受保護的技術(shù)使用者:天津電力工程監(jiān)理有限公司
      技術(shù)研發(fā)日:
      技術(shù)公布日:2024/12/10
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