[发明专利]一种光储多机并联系统的功率分配方法及系统

说明书

本发明公开了一种光储多机并联系统的功率分配方法及系统，目标变流器获取在离网工作状态下的当前输出功率，基于当前输出功率确定下垂基准频率，基于目标变流器的电池状态参数以及电池状态参数均衡目标值确定下垂基准频率偏移量，利用下垂基准频率偏移量对下垂基准频率进行修正得到稳态下的目标下垂频率，基于目标下垂频率对被分配功率进行调整，使光储多机并联系统达到新的稳定工作点。本发明中光储多机并联系统的各台变流器均可结合自身情况对被分配功率进行调整，每台变流器利用下垂基准频率偏移量对下垂基准频率进行修正，使得每台变流器最终的稳态工作点不再局限于同一象限，实现了SOC双向均衡的同时保证光储多机并联系统离网功率分配。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，更具体的说，涉及一种光储多机并联系统的功率分配方法及系统。

背景技术

如图1所示的光储多机并联系统框架图，光储多机并联系统包括n台并联连接的PCS(Power Conversion System，变流器)，分别为PCS1、…、PCSn，n台PCS彼此之间无通信连接。每台PCS包括一个或多个DC/DC变换器以及一个DC/AC变换器，储能电池BAT或光伏板PV接入DC/DC变换器，该DC/DC变换器通过直流母线DC_BUS与DC/AC变换器连接，DC/AC变换器与电网Grid和负载Load连接。目前，光储多机并联系统在离网时应用最广泛的是下垂控制方式，通常相同额定功率PCS采用相同的下垂系数，从而使得光储多机并联系统中各台PCS的功率均分。

然而，光储多机并联系统中直流能量存在三种不同的形式，分别为PV、BAT以及PV+BAT，由于使用场景的千差万别，系统中每台PCS所配备的光伏板功率、储能电池功率不尽相同，且电池板本身又是功率波动极大的能量源，储能电池也会在SOC(StateofCharge，荷电状态)较低时，受到BMS(Battery Management System，电池管理系统)的MDCV(MaximumDischarge Current，最大放电电流)制约，无法保证每台PCS在任意时刻都能提供全范围下垂曲线的直流功率，因此，传统下垂控制方式中，整个系统存在木桶效应，带载能力最低的PCS一旦过载，将退出系统，负载将由剩余PCS进行均分，从而对整个系统的稳定性造成了冲击。

为避免带载能力最低的PCS退出光储多机并联系统，技术人员提出了变系数下垂控制方法，变系数下垂曲线如图2所示，横坐标为功率P，纵坐标为频率f，Droop_PCS1表示PCS1的变系数下垂曲线，Droop_PCS2表示PCS2的变系数下垂曲线，假设WorkPoint1对应Load(0kW)，WorkPoint2对应Load(5kW)，当PCS的最大带载能力低于其额定功率Pn时，将降低该PCS下垂系数，使其分得更少功率，比如Pn/2，而其它带载能力强的PCS分配更多功率。但是，变系数下垂控制方式中，所有PCS最终的稳态工作点始终位于同一象限，因此光储多机并联系统无法进行主动环流，因此只能进行SOC单向均衡(比如，高变低，低不变或者低变低)，无法进行SOC双向均衡(高变低、低变高)。所以，如何在实现SOC双向均衡的同时实现光储多机并联系统离网功率分配成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种光储多机并联系统的功率分配方法及系统，以实现SOC双向均衡的同时实现光储多机并联系统离网功率分配。

一种光储多机并联系统的功率分配方法，应用于光储多机并联系统中的目标变流器，所述目标变流器为所述光储多机并联系统中多台变流器中的任意一台，所述功率分配方法包括：

获取所述目标变流器在离网工作状态下的当前输出功率；

基于所述当前输出功率确定下垂基准频率；

获取所述目标变流器的电池状态参数以及电池状态参数均衡目标值；

基于所述电池状态参数与所述电池状态参数均衡目标值确定下垂基准频率偏移量；