[发明专利]分布式光伏储能微电网控制方法

权利要求书

1.一种分布式光伏储能微电网控制方法，其特征在于，所述微电网包括分布式光伏阵列、DC/DC交换系统、逆变器控制系统、储能系统、负载和配电网；所述分布式光伏阵列上安装有阳光自动追踪系统，所述分布式光伏阵列通过单向DC/DC交换器升压后与直流母线连接，所述储能系统经过双向DC/DC交换器实现升压、稳压功能；所述分布式光伏阵列和储能系统均并接在直流母线上，同时输出的直流电经所述逆变器控制系统转化为交流电，交流电经过控制柜处理后以实现并网发电，耗能负载则挂接在并网逆变器控制系统的输出端和配电网之间；所述微电网工作具有三个模式，分别为：并网运行模式、离网运行模式和系统恢复并网运行模式；

(1)市电正常时，系统处于并网运行模式，需要使微电网内部的功率保持平衡，而平衡状态的实现需要利用分布式电源控制好输出功率，并网的控制方法如下：

步骤A:控制柜中的检测模块可以实时检测与市电连接的并离网开关上端的电压和频率，当市电处于正常电压范围内时，中心控制器会控制并离网开关闭合；

步骤B:逆变器控制系统检测到市电在允许正常工作的范围内后，会采用P/Q控制方法，中心控制器会以分布式电源的情况和本地负载情况决定每一个分布式电源控制的无功功率和有功功率，以及各个负载的运行状态；

步骤C:储能变流器会被设定为充电状态，使电池保持在浮充状态；

(2)市电故障时，系统处于离网运行模式，需要进一步稳定微电网的电压和频率，具体离网的控制方法如下：

步骤A:控制柜中的检测模块检测到市电失电后，中心控制器会控制并离网开关断开，同时发出并网转离网的控制信号给储能变流器，储能变流器在接收到信号后，会同时检测设备端口，在确定断电后，储能变流器先关机再启动并按离网模式运行；

步骤B:逆变器控制系统检测到市电掉电后，会进入离网运行保护，此时逆变器也会快速停机；

步骤C:逆变器检测到储能变流器提供的支撑电压在允许工作的正常范围内时，自动开机运行；当光伏发出的电能小于负载的消耗时，光伏和储能变流器同时给负载供电；当光伏发出的电能大于负载的消耗时，多余的电能可以通过储能变流器反灌给电池充电；

(3)市电恢复时，系统恢复并网运行模式，具体过程如下：

步骤A:控制柜中的检测模块检测到市电恢复后，发出同期信息给储能变流器，当并离网开关上端和下端电压幅值、频率和相位一致时，控制并离网开关闭合，同时发出离网转并网的控制信号给储能变流器；

步骤B:光伏逆变器保持运行；

步骤C:储能变流器在根据同期信息调整输出电压，并根据离网转并网指令转成并网模式，由于通讯的延迟，此时储能变流器会承受短暂的冲击，储能变流器转成并网模式后保持模式变换前设定的参数运行，即充电状态，负载供电不间断。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏储能微电网控制方法，其特征在于：所述阳光自动追踪系统包括光强监测电路、风力监测电路、控制电路和电机驱动电路，所述光强监测电路使用光敏传感器对太阳光强度进行监测，所述风力监测电路使用风力传感器对光伏板背面的风力大小进行监测，所述控制电路用于系统运行过程中数据采集和处理，通过数据及时调整所述电机驱动电路的控制信号，所述电机驱动电路使用步进电机控制光伏板在垂直平面内转动。

3.根据权利要求2所述的一种分布式光伏储能微电网控制方法，其特征在于：所述阳光自动追踪系统的具体工作流程为：

首先光强监测电路和风力监测电路分别监测光伏板正面的光照强度及光伏板背面的风力强度，进而可判断当下的昼夜情况和风力大小情况；

当监测的结果为白天且风力大小未超过光伏板安装支架设计安全强度时，控制电路接收到数据，会使电机驱动电路执行角度追踪法，即在早晨8：00～下午18：00，光伏板从初始位置沿着垂直平面以15°/h的速度转动；当监测的结果为黑夜且风力大小未超过光伏板安装支架设计安全强度时，控制电路接收到数据，会使电机驱动电路停止工作；当监测的结果为风力大小超过光伏板安装支架设计安全强度时，无论是白天还是黑夜，控制电路均会使电机驱动电路带动光伏板转动90°，此时光伏板背面与强风力方向基本保持平行。