[发明专利]一种风光柴储孤立微网系统及其控制方法

权利要求书

1.一种风光柴储孤立微网系统，包括铅酸蓄电池、一组或者多组光伏电池阵列、风机、柴油发电机、微网监控子系统、可控负荷和不可控负荷，所述的风机为一台以上的风力发电机或一组以上的风力发电机组，其中，

铅酸蓄电池和光伏电池阵列通过通过各个前级双向DC/DC换流器并入直流母线，然后通过双向DC/AC逆变器接入交流母线，柴油发电机通过AC/DC换流器并入直流母线，风力发电机组通过AC/DC/AC换流器接入交流母线，微网监控子系统用于控制微网内的电压和频率保持稳定。

2.一种适用于权利要求1所述的风光柴储孤立微网系统的控制方法，其特征在于，当铅酸蓄电池电量达到设定上限时，退出柴油发电机，由铅酸电池与光伏发电、风力发电机共同向微网内的负荷供电，由铅酸电池补充光伏发电、风力发电与实际负荷需求之间的差额；当铅酸电池剩余容量小于设定下限时，如果光伏发电与风力发电的总和能够满足微网内的负荷需求，则利用多余电力给电池充电；如果无法满足，则开启柴油发电机，由柴油发电机、光伏发电、风力发电的出力总和与实际负荷的差额电力给铅酸蓄电池充电；当铅酸蓄电池充满时，退出柴油发电机，该控制方法还包括以下几个方面：

(1)对蓄电池的充放电电流、端电压以及荷电状态三个指标进行监控，并分别设定限值；

(2)减少电池的充放电切换次数：在蓄电池放电过程中，如果光伏发电和风力发电总和大于微网负荷需求，则切除部分光伏电池阵列和风力发电机组，以保证铅酸蓄电池始终工作在放电状态；并通过对蓄电池的荷电状态和端电压的实时监控，确保蓄电池的工作区间维持在设定范围内；如果电池充电过程中，光伏发电和风力发电总和小于微网负荷，则开启柴油发电机为其充电，确保铅酸蓄电池在充电过程中不放电，同时确保充电电流不高于铅酸电池的充电电流最大限幅；

(3)根据蓄电池电池荷电状态(SOC)或端电压的监控值是否高于上限或低于下限，关闭和开启柴油发电机，并对柴油发电机的最少运行时间进行限定；

(4)风力发电机组投入之前，要检测风机停机时间是否达到设定的时间限制，只有达到限制的风力发电机组才可以投入；

(5)光伏电池阵列的投入和切除优先于风力发电机组的投入和切除；

(6)当蓄电池荷电状态(SOC)大于设定值时，投入可控负荷，否则不投入可控负荷。

3.根据权利要求2所述的风光柴储孤立微网系统的控制方法，其特征在于，蓄电池的工作区间维持在电池充满SOC的50％至90％的设定范围内。

4.根据权利要求2或3所述的风光柴储孤立微网系统的控制方法，其特征在于，设系统中配置M台或M组风机、N组光伏电池阵列，其中，M、N为大于1的正整数，设XPpv为光伏电池阵列的功率上限，若单组光伏电池额定功率为Ppvn，则XPpv可以设置为0、Ppvn、2Ppvn……NPpvn，共有N+1个档位，可再生能源的投入方式如下：

首先，投入光伏：监测光伏的档位XPpv现值，若XPpv≥kPpvn，其中，k∈[0，N-1]，将XPpv设为(k+1)Ppvn，进入Δt时延；若XPpv＝NPpvn，进入切除风机步骤；

其次，投入风机：监测风机满足Δt_ws＞Mint_ws的台数或组数P，若P≥1，投入1台或1组风机；若投入成功，进入Δt时延；

切除可再生能源的切除方式如下：

首先，切除光伏：监测光伏的档位XPpv现值，若(k+1)Ppvn≥XPpv＞kPpvn，将XPpv设为kPpvn，进入Δt时延；若XPpv＝0，进入切除风机步骤；

其次，切除风机：监测开启的风机台数或组数Q，若Q≥1，切除1台或一组风机；若切除成功，进入Δt时延。