[发明专利]一种户用微网能量路由器能量管理单元的本地控制方法有效

专利信息
申请号: 201810509100.5 申请日: 2018-05-24
公开(公告)号: CN110535190B 公开(公告)日: 2023-05-05
发明(设计)人: 王丹;马喜然;苏朋飞 申请(专利权)人: 天津大学(青岛)海洋工程研究院有限公司
主分类号: H02J4/00 分类号: H02J4/00;H02J3/38;H02J7/35
代理公司: 青岛致嘉知识产权代理事务所(普通合伙) 37236 代理人: 苗颖
地址: 266200 山东省青岛市即*** 国省代码: 山东;37
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摘要: 一种户用微网能量路由器能量管理单元的本地控制方法,针对家用光伏发电设备、锂电池储能设备、典型家用电器所形成的家庭型微网系统,以及该系统的稳定运行、协同控制等问题,研发户用微网能量路由器能量管理单元设备;在市电出现故障时,与直流照明主控单元DCU本地联动,执行MEMS简单调度命令,让最合适的户用微网给直流照明LED供电,做到交流电网与户用光储直流微网主‑备互补;EMU集成了包含不同运行控制策略的单片机,提出一套户用微网在并网模式、离网模式、受限模式下的控制逻辑,实现对户用级微网路由能量管理调度、多电压等级序列交直流母线能量流的协调控制,实现光伏发电的最大程度利用。
搜索关键词: 一种 户用微网 能量 路由器 管理 单元 本地 控制 方法
【主权项】:
1.一种户用微网能量路由器能量管理单元的本地控制方法,其特征在于:能量管理单元(EMU)集成了包含不同运行控制策略的单片机,针对户用级微网提出一套在并网模式、离网模式、受限模式下的控制逻辑,实现对户用级微网路由能量管理调度、多电压等级序列交直流母线能量流的协调控制,能够保证户用微网在接受不到后台控制指令的情况下独立安全运行,最终实现户用微网中电能的自发自用和余电上网;该EMU控制逻辑的目标是实现光伏发电的最大程度利用,实现各家庭微网系统运行在自发自用、余电上网的模式,针对利用光伏发电的优先级别,设计EMU不同工况下启发式本地控制策略,并给出控制逻辑,EMU运行控制逻辑如下:/n并网模式:/n(1)判断是否为昼间,是则进入(2),否则进入(11);/n(2)判断光伏功率是否大于交直流负荷与电池最大充电功率之和,是则进入(3),否则进入(6);/n(3)判断电池是否可以进行充电,是则进入(4),否则进入(5);/n(4)电池按最大允许功率充电,并网逆变器逆变上网功率为光伏发电功率与负载功率及电池最大充电功率的差值;/n(5)并网逆变器逆变上网功率为光伏发电功率与负载功率的差值,电池不进行充放电;/n(6)判断光伏功率是否大于负荷功率,是则进入(7),否则进入(10);/n(7)判断电池是否可以进行充电,是则进入(8),否则进入(9);/n(8)并网逆变器逆变上网功率为0,电池充电功率为光伏发电功率与负载功率的差值;/n(9)并网逆变器逆变上网功率为光伏发电功率与负载功率的差值,电池不进行充放电;/n(10)并网逆变器整流取电功率为负载功率与光伏发电功率的差值,电池不进行充放电;/n(11)判断电池荷电状态SOC是否大于0.2,是则进入(12),否则进入(15);/n(12)判断电池最大放电功率是否大于负荷功率,是则进入(13),否则进入(14);/n(13)并网逆变器功率为0,无余电,电池放电功率与负荷功相等;/n(14)并网逆变器整流取电功率为负荷功率与电池最大放电功率的差值,电池按照最大功率放电;/n(15)并网逆变器整流取电功率为负荷功率,电池不进行充放电;/n离网模式:/n(1)判断光伏功率是否大于交直流负荷与电池最大充电功率之和,是则进入(2),否则进入(5);/n(2)判断电池是否可以进行充电,是则进入(3),否则进入(4);/n(3)设置光伏MPPT输出功率为负载功率与电池最大允许充电功率之和,电池按最大允许功率充电;/n(4)设置光伏MPPT输出功率为负载功率,电池不进行充放电;/n(5)判断光伏功率是否大于负荷功率,是则进入(6),否则进入(9);/n(6)判断电池可否进行充电,是则进入(7),否则进入(8);/n(7)光伏MPPT输出最大功率,电池按照光伏发电功率与负载功率的差值进行充电;/n(8)设置光伏MPPT输出功率为负荷功率,电池不进行充放电;/n(9)判断电池可否进行放电,是则进入(10),否则进入(11);/n(10)光伏MPPT输出最大功率,电池放电功率为负载功率与光伏发电功率的差值;/n(11)光伏MPPT输出最大功率,电池不进行充放电,切除部分或全部负荷;/n受限模式:/n(1)三个户用直流微网的电池荷电状态SOC进行比较,若其中最高值小于0.2则进入离网模式,最高值大于0.2则进入(2);/n(2)闭合户用微网与直流照明LED间的开关,并将照明功率调节到最低值;/n判断光伏功率是否大于负荷功率、直流照明最低功率与电池最大充电功率之和,是则进入(3),否则进入(6);/n(3)判断电池可否进行充电,是则进入(4),否则进入(5);/n(4)设置光伏MPPT输出功率为负载功率、直流照明功率及电池最大充电功率之和,电池按最大功率进行充电;/n(5)设置光伏MPPT输出功率为负载功率与直流照明功率之和,电池不进行充放电;/n(6)判断光伏功率是否大于负荷功率与直流照明功率之和,是则进入(7),否则进入(10);/n(7)判断电池可否进行充电,是则进入(8),否则进入(9);/n(8)光伏MPPT输出最大功率,电池按照光伏发电功率与负荷和直流照明功率的差值进行充电;/n(9)设置光伏MPPT输出功率为负荷功率与直流照明功率之和,电池不进行充放电;/n(10)判断电池荷电状态SOC是否大于0.2,是则进入(11),否则进入(12);/n(11)光伏MPPT输出最大功率,电池按照负荷功率与直流照明功率的和值与光伏发电功率的差值进行放电;/n(12)断开户用微网与直流照明的连通开关,跳回(1)重新进行判断。/n
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