[发明专利]一种自主限功率双向控制设备及直流微电网

权利要求书

1.一种自主限功率双向控制设备，其特征在于，包括：双向变换器、电压检测设备、功率控制设备；

所述双向变换器的第一输入输出端连接储能装置，所述双向变换器的第二输入输出端连接微电网系统的直流母线，所述双向变换器的控制端连接所述功率控制设备，用于根据所述功率控制设备发送的控制信号调整储能装置的功率；

所述电压检测设备连接直流母线，用于检测直流母线电压；

所述功率控制设备连接所述电压检测设备，用于根据所述直流母线电压、预先配置的输出功率限值与电压的关系曲线以及吸收功率限值与电压的关系曲线，确定目标输出功率限值以及目标吸收功率限值；根据目标输出功率限值、目标吸收功率限值以及直流微电网设备需求功率，确定目标功率；根据所述目标功率生成并发送控制信号至所述双向变换器；

其中，所述输出功率限值与电压的关系曲线满足如下条件：当直流母线电压大于最大输出电压时，输出功率限值等于零；当直流母线电压在所述最大输出电压与限发电功率启动电压范围内时，输出功率限值与直流母线电压呈单调不增关系；

所述吸收功率限值与电压的关系曲线满足如下条件：当直流母线电压小于最小吸收电压时，吸收功率限值等于零；当直流母线电压在最小吸收电压与限吸收功率启动电压范围内时，吸收功率限值与直流母线电压呈单调不增关系。

2.如权利要求1所述的自主限功率双向控制设备，其特征在于，所述单调不增关系包括如下单调不增曲线中的至少一个：线性递减曲线、分步跳转递减曲线、对数函数曲线、反比例函数曲线。

3.如权利要求1所述的自主限功率双向控制设备，其特征在于，根据所述直流母线电压、预先配置的输出功率限值与电压的关系曲线以及吸收功率限值与电压的关系曲线，确定目标输出功率限值以及目标吸收功率限值包括：

根据预先配置的输出功率限值与电压的关系曲线的关系式或关系表，获取所述直流母线电压对应的输出功率限值；将获取的输出功率限值作为目标输出功率限值；

根据预先配置的吸收功率限值与电压的关系曲线的关系式或关系表，获取所述直流母线电压对应的吸收功率限值；将获取的吸收功率限值作为目标吸收功率限值。

4.如权利要求1所述的自主限功率双向控制设备，其特征在于，当直流母线电压大于最大输出电压时，所述输出功率限值在零与反向输出功率之间呈单调不增关系；

当直流母线电压小于最小吸收电压时，吸收功率限值在反向吸收功率与零之间呈单调不增关系。

5.如权利要求1所述的自主限功率双向控制设备，其特征在于，根据目标输出功率限值、目标吸收功率限值以及直流微电网设备需求功率，确定目标功率包括：

对所述直流微电网设备需求功率及目标输出功率限值取最小值处理，得到中间量；

对中间量及目标吸收功率限值取最大值处理，得到目标功率。

6.如权利要求1所述的自主限功率双向控制设备，其特征在于，还包括：开关组件，其中，所述开关组件包括：电压检测模块、电流检测模块、功率计算模块、控制模块及被控开关；

所述电压检测模块连接所述直流母线，用于检测直流母线电压；

所述电流检测模块连接所述直流母线，用于检测直流母线电流；

所述功率计算模块连接所述电压检测模块及电流检测模块，用于根据直流母线电流及直流母线电压计算待检测功率；

所述控制模块连接所述功率计算模块、所述功率控制设备及被控开关的控制端，所述被控开关的输入输出端连接在直流母线与所述双向变换器之间；

所述控制模块用于判断所述待检测功率是否在目标输出功率限值以及目标吸收功率限值范围内，若否，则断开所述被控开关，若是，则保持所述被控开关关闭。

7.如权利要求1所述的自主限功率双向控制设备，其特征在于，利用电流检测设备替换所述电压检测设备；

利用预先配置的输出电流限值与电压的关系曲线以及吸收电流限值与电压的关系曲线替换预先配置的输出功率限值与电压的关系曲线以及吸收功率限值与电压的关系曲线；

利用目标电流替换目标功率。