[发明专利]一种交直流混合微电网系统及其控制策略

摘要

本发明公开了一种交直流混合微电网系统及其控制策略，包括多个发电单元、负载以及用于将发电单元与负载连接的配电线路，还包括监控保护单元；所述发电单元包括大电网及其并网AC/DC、储能系统及其DC/DC变换器、风力发电系统及其AC/DC变换器、光伏发电系统及其DC/DC变换器以及柴油发电机；所述负载包括交流非重要负载、交流重要负载、交直流负载、直流重要负载和直流非重要负载；所述配电线路包括直流配电线路和交流配电线路；监控保护单元实时监测各能量变换装置的运行状态，利用不同的控制策略实现系统并网与孤岛两种运行方式，通过控制储能DC/DC、光伏DC/DC、风力AC/DC实现分布式发电单元与储能单元相互协调配合，提高供电可靠性，保证重要负载不间断运行。

主权项

一种交直流混合微电网系统的控制方法，其特征在于：所述交直流混合微电网的各个发电单元的运行状态由直流母线电压值确定；当光伏发电和风力发电总和大于负载功率时，直流母线电压升高，当直流母线电压高于并网AC/DC变换器整流逆变切换值且储能单元处于充满状态时，整个系统处于并网运行模式，为了能够优先利用光伏和风能，设定并网AC/DC变换器整流逆变切换值为额定直流母线电压值，并网AC/DC变换器处于逆变状态，储能DC/DC变换器处于停机状态，光伏DC/DC变换器与风力DC/DC变换器处于MPPT模式；当光伏发电和风力发电总和大于负载功率时，直流母线电压升高，当直流母线电压高于并网AC/DC变换器整流逆变切换值且储能单元处于未充满状态时，整个系统处于孤岛运行模式，并网AC/DC变换器处于停机状态，储能DC/DC变换器以恒流限压方式充电，光伏DC/DC变换器与风力DC/DC变换器处于MPPT模式；当光伏发电和风力发电总和大于负载功率时，且系统处于孤岛运行模式时，并网AC/DC变换器处于停机状态，若储能单元处于未充满状态则储能DC/DC变换器以恒流限压方式充电，光伏DC/DC变换器与风力DC/DC变换器处于MPPT模式；若储能单元处于充满状态，储能DC/DC变换器处于停机状态，光伏DC/DC变换器与风力DC/DC变换器处于恒压模式，直流母线电压升高，直到稳定在系统允许的最大值；当光伏发电和风力发电总和小于负载功率时，直流母线电压下降，当直流母线电压低于并网AC/DC变换器整流逆变切换值时，系统处于并网运行模式，为了能够优先利用光伏和风能，设定并网AC/DC变换器整流逆变切换值为额定直流母线电压值，并网AC/DC变换器处于整流状态，若储能单元处于充满状态则储能DC/DC变换器停机，否则储能DC/DC变换器以恒流限压方式充电，光伏DC/DC变换器与风力DC/DC变换器处于MPPT模式；当光伏发电和风力发电总和小于负载功率，直流母线电压降低，系统处于孤岛运行模式，此时若储能DC/DC变换器以低于额定直流母线电压值的放电阈值稳定直流母线电压，并网AC/DC变换器处于停机状态，储能DC/DC变换器放电，光伏DC/DC变换器和风力DC/DC变换器处于MPPT模式；当光伏发电和风力发电总和小于负载功率，系统处于孤岛运行模式，且储能单元电压值低于第一设定值时，为保证重要负荷不间断运行，切除非重要负荷；当光伏发电和风力发电总和小于负载功率，系统处于孤岛运行模式，且储能单元电压值低于第二设定值时，启动柴油发电系统，重要负荷由交流母线供电，保证重要负荷不间断运行。