[发明专利]一种光储微网结构和光储微网拓扑结构和能量管理方法

说明书

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种光储微网结构和光储微网拓扑结构和能量管理方法。将用电负载做交直流区分，直流负载直接从直流母线获取直流电，交流负载从交流母线获取交流电，同时各直流负载或电源的直流母线接入点之间串联直流接触器加以控制，将直流母线“线段化”，致使各直流负载和电源既可共直流母线运行，也可独立于直流母线运行，由光储充微电网结构组成的拓扑采用了光伏和储能“共用”变换模块、不同组内的模块可相互借用的思路，充分利用模块避免资源浪费，加上配套的能量管理策略，使得系统可以实现稳定、经济、高效的运行。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种光储微网结构和光储微网拓扑结构和能量管理方法。

背景技术

近几年，以风、光、储为代表的一些小型绿色能源建设项目及产品得到了快速发展。其中以光伏、储能组合的中小型微网方案及产品尤被看好，光伏搭配储能解决了光伏发电不稳定的短板及其消纳问题，其即可并网运行，也可独立运行。

现行业流行的成熟微网产品方案有两种，一种是共交流母线方案，光伏和储能分别经过独立的DC-AC变换(功率分别满配)后接入电网公共点，其弊端是效率低，成本高；另一种是共直流母线方案，光伏和储能分别经过独立的DC-DC变换后汇流，再统一经DC-AC变换后接入电网，其弊端是需强制统一直流母线电压，应用局限大。

发明内容

本发明的目的在于提出一种光储微网结构和光储微网拓扑结构和能量管理方法，以解决现有微网产品中，效率低、成本高、应用局限大的问题。

为达上述目的，本发明提出技术方案如下：

一种光储微网结构，包括直流负载，直流接触器KZ1、直流接触器KZ12、直流接触器KZ13、充电模块、储能电池、光伏组串、单向DC-DC功率变换模块，双向DC-AC功率变换模块；

直流负载连接直流接触器KZ1一端，直流接触器KZ1另一端连接节点B,光伏组串通过单向DC-DC功率变换模块连接直流接触器KZ12一端，直流接触器KZ12另一端连接节点B，储能电池连接直流接触器KZ13一端，直流接触器KZ13另一端连接节点B；

充电模块一端连接节点B，另一端连接节点A，双向DC-AC功率变换模块一端连接节点B，另一端连接节点A；

节点A为交流母线上一点，节点B为直流母线上一点。

优选的，单向DC-DC功率变换模块具备最大功率点跟踪功能。

一种光储微网拓扑结构，光储微网结构为光储微网拓扑的最小组成单位，光储微网拓扑包括n个最小组成单位；n为大于等于2的偶数；

第i个最小组成单元上，各组成记为直流负载i，直流接触器KZi、直流接触器KZi2、直流接触器KZi3、充电模块i、储能电池i、光伏组串i、单向DC-DC功率变换模块i，双向DC-AC功率变换模块i；

直流负载i连接直流接触器KZi一端，直流接触器KZi另一端连接节点Bi,光伏组串i通过单向DC-DC功率变换模块i连接直流接触器KZi2一端，直流接触器KZi2另一端连接节点Bi，储能电池i连接直流接触器KZi3一端，直流接触器KZi3另一端连接节点Bi；

充电模块i一端连接节点Bi，另一端连接节点Ai，双向DC-AC功率变换模块i一端连接节点Bi，另一端连接节点Ai；

此时各个最小组成单元的Ai节点相连接，形成交流母线。

优选的，当i＝1时，Bi与Bn通过直流接触器连接，1＜i＜n时，Bi与Bi+1通过直流接触器连接,Bi与Bi-1通过直流接触器连接；

且1≤i≤n/2时，Bi与Bn/2+i通过直流接触器连接。