[发明专利]基于直流微网的站网互动型光储充智慧充电站及控制方法

说明书

本发明提供了一种基于直流微网的站网互动型光储充智慧充电站及控制方法，该充电站包括共同汇聚于800‑1000V直流微网的1‑3MW双向整流柜、100kW光伏发电单元、若干300kW分离式多枪头充电柜和300‑500kWh储能柜；所述1‑3MW双向整流柜向上与10kV交流配电网相连，向下汇聚于800‑1000V直流母线；所述300kW分离式多枪头充电柜、100kW光伏发电单元和300‑500kWh储能柜分布式直接连接到800‑1000V直流微网。本发明能够有效平衡快充站的负荷峰谷差，提高系统运行效率，减少负荷高峰时期电力系统资源占用，从而达到优化运行方式，提高运行经济性的目的。

技术领域

本发明涉及新能源光伏储能充电站技术领域，具体是一种基于直流微网的站网互动型光储充智慧充电站及控制方法。

背景技术

目前电动汽车充电站电源单一，主要采用通过配电网供电形式。站内通常设有多台直流充电机，因单台直流充电机的功率较大，单次充电时间较短，这一特点导致充电站在晚间电网负荷低谷时期的利用率较低，而在日间电网负荷高峰时期，若有大量电动车同时需要快速充电时，大功率的充电需求将对电网带来短时的负荷冲击。随着充电站建设的大范围开展，这一问题势必会影响电网的稳定运行，甚至可能威胁电力系统安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于直流微网的站网互动型光储充智慧充电站及控制方法，通过将光伏、储能和充电站结合建设，利用电池储能系统吸收晚间负荷低谷时期的电能，对日间负荷高峰时期快充站用电进行支撑，并加以光伏发电系统进行补充，能够有效地平衡快充站的负荷峰谷差，提高系统运行效率，减少负荷高峰时期电力系统资源的占用率，解决了现有技术中存在的负荷高峰期时对电网的短时负荷冲击的问题。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于直流微网的站网互动型光储充智慧充电站，包括共同汇聚于800-1000V直流微网的1-3MW双向整流柜、100kW光伏发电单元、若干300kW分离式多枪头充电柜和300-500kWh储能柜；所述1-3MW双向整流柜向上与10kV交流配电网相连，向下汇聚于800-1000V直流母线；所述300kW分离式多枪头充电柜、100kW光伏发电单元和300-500kWh储能柜分布式直接连接到800-1000V直流微网。

进一步的，所述1-3MW双向整流柜包括至少两个插拔式双向AC/DC模块，双向AC/DC模块可工作在整流和逆变两种模式，整流模式下完成有源功率因数校正的功能，逆变模式下作为虚拟同步发电机实现并网。

进一步的，所述100kW光伏发电单元包括屋顶铺设的光伏组件、与光伏组件连接的MPPT控制器，其中光伏组件经过MPPT控制器将光伏电力转换后并入800-1000V直流微网母线。

进一步的，所述300-500kWh储能柜包括多个并串联组成的锂电池组、以及与锂电池组连接的储能BMS，系统中300-500kWh储能柜用于对锂电池组充电，或者将锂电池组电力放电至800-1000V直流微网母线端。

进一步的，所述300kW分离式多枪头充电柜包括双向直流充电堆、半导体投切开关阵列，其中双向直流充电堆由多个30kW的插拔式双向DC/DC模块组成，半导体投切开关阵列由4个半导体开关为1组的切换单元组成，每个插拔式双向DC/DC模块引出正负两根导线，各通过10个半导体开关后可与每个充电枪相连，可实现柔性充电。

一种如上所述的基于直流微网的站网互动型光储充智慧充电站的控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤a，300kW分离式多枪头充电柜通过充电枪与电动汽车通信，获取电动汽车充电功率P_ev，与此同时，半导体投切开关阵列优先建立光伏发电单元与双向DC/DC模块的放电通道，获取光伏单元的光伏发电功率P_pv；