[发明专利]一种并网型直流微电网协调控制方法

说明书

本发明涉及一种并网型直流微电网协调控制方法，直流微电网包括光伏发电单元、与交流主网连接的联网单元、储能单元、交直流负荷单元和工作模式控制器，工作模式控制器设置多个电压等级将直流母线电压分为多个电压层，电压层执行相应的工作模式，工作模式下光伏发电单元、联网单元、储能单元和交直流负荷单元执行相应的控制模式，单元之间互不干扰，工作模式控制器根据本地采集的直流母线电压的电压值判断所处的电压层，并控制光伏发电单元、联网单元、储能单元和交直流负荷单元调整至相应的控制模式。与现有技术相比，本发明具有避免微源出力波动或负荷变化对母线电压造成影响、具有良好的系统扩展性等优点。

技术领域

本发明涉及直流微电网的能量管理与协调控制技术领域，尤其是涉及一种并网型直流微电网协调控制方法。

背景技术

太阳能作为一种分布广泛、无污染的可再生能源，使得光伏成为了倍受世界各国青睐的发电方案，但是光伏本身具有惯性小、出力随机性大、易受光照强度和温度等因素影响的特点，不适宜采用集中式发电方案，而分布式发电显然可以更好地利用这种清洁能源，使其能量利用率得到大幅提升。在此背景下，微电网的概念应运而生。由于光伏发电单元输出的是直流电，电动汽车等直流负荷愈来愈多，且直流微电网中无需考虑频率与相位的问题，因此直流微电网相较于交流微电网具有其独特的应用优势。

由于大量的电力电子装置接入微电网中，造成其系统惯性较低，当微源出力波动或负荷变化时，母线电压可能会发生严重波动，进而影响直流微电网的稳定运行，因此关于直流微电网的能量协调与电压控制的研究成为影响直流微网发展的关键技术驱动。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的微源出力波动或负荷变化造成母线电压发生严重波动的缺陷而提供一种并网型直流微电网协调控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种并网型直流微电网协调控制方法，所述直流微电网包括光伏发电单元、与交流主网连接的联网单元、储能单元、交直流负荷单元和工作模式控制器，所述工作模式控制器设置多个电压等级将直流母线电压分为多个电压层，所述电压层执行相应的工作模式，所述工作模式下光伏发电单元、联网单元、储能单元和交直流负荷单元执行相应的控制模式，单元之间互不干扰，工作模式控制器根据本地采集的直流母线电压的电压值判断所处的电压层，并控制光伏发电单元、联网单元、储能单元和交直流负荷单元调整至相应的控制模式。

所述电压等级的数量为6个，具体包括第三低压、第二低压、第一低压、第一高压、第二高压和第三高压。

进一步地，所述6个电压等级按电压值的大小进行排序，从小到大依次为第三低压、第二低压、第一低压、第一高压、第二高压和第三高压。

进一步地，所述工作模式的数量为4个，具体包括第一工作模式、第二工作模式、第三工作模式和第四工作模块。

进一步地，所述直流母线电压的电压值在第一低压和第一高压之间时，相应的工作模式为第一工作模式，所述联网单元控制平衡系统内的功率波动和控制母线电压，光伏发电单元运行在最大功率点跟踪控制模式，储能单元处于充电状态，若储能单元的电量充满则保持为满电备用状态，蓄电池不进行放电，交直流负荷单元处于正常运行状态。

进一步地，所述直流母线电压的电压值在第二低压和第一低压之间或第一高压和第二高压之间时，相应的工作模式为第二工作模式，所述联网单元的功率传输量达到极限容量或处于断开状态，光伏发电单元运行在最大功率点跟踪控制模式，储能单元调节不平衡功率和控制母线电压，交直流负荷单元处于正常运行状态。

进一步地，所述直流母线电压的电压值在第二高压和第三高压之间时，相应的工作模式为第三工作模式，所述联网单元以极限功率容量从直流微电网中吸收电能或处于断开状态，光伏发电单元切换到电压下垂控制模式，储能单元按照最大功率进行充电，若储能单元的电量已充满则保持满电备用状态，蓄电池不进行放电，交直流负荷单元处于正常运行状态。