[发明专利]一种即插即用的太阳能光储一体化控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏发电控制系统及方法，尤其涉及一种即插即用的太阳能光伏发电控制系统及方法。

背景技术

能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，也是影响国家安全的重要因素。传统的石化能源属于不可再生能源，面临着枯竭的危险，同时，由于燃烧石化燃料，给大气造成了重度污染。

为了解决能源供应这一重大问题，全世界的各个国家都加快了对新能源的开发。太阳能作为一种清洁能源，具有以下几个特点：第一，取之不尽；第二，易于获取，普遍存在；第三，清洁，无污染。

太阳能的开发利用是解决传统石化能源带来的能源短缺、环境污染和温室效应等问题的有效途径，是人类发展的理想替代能源。在国家一系列优惠政策的刺激下，我国太阳能光伏产业发展迅速，2012年年底我国太阳能光伏发电装机容量累计达到700万千瓦，2013年年底达到1716万千瓦，2014年达到了2805万千瓦。

其中，分布式发电由于直接在用户端安装，易于就地消纳，越来越受到市场的关注，截止2014年底分布式太阳能光伏发电装机容量已到500万千瓦，但是，用户端安装过程带来的停电干扰给用户带来了不便；用电负荷峰谷差大，对电网的经济运行造成影响。有些用户没有电网，需要独立运行，单独配置储能所带来的成本问题，给分布式太阳能光伏发电控制器的推广造成障碍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种即插即用的太阳能光储一体化控制系统，该系统可对分布式太阳能光电进行转化供电网和本地负载使用，并且既可以并网运行，又可以独立运行，做到即插即用；并网运行时，可在夜晚低电价时进行充电，在白天高电价时进行放电，利用电网电价的峰谷差提高经济性。

本发明的另一目的在于提供一种即插即用的太阳能光储一体化控制方法，该方法可基于上述系统达到上述效果。

为了实现上述目的，本发明提出了一种即插即用的太阳能光储一体化控制系统，用于与太阳能光伏电池板连接，以对太阳能光电进行转化供电网和本地负载使用；其中，所述控制系统包括控制单元，逆变单元，储能单元，并网开关，直流电压检测装置，交流电流检测装置和交流电压检测装置，其中：

所述逆变单元的直流输入端用于与所述太阳能光伏电池板的输出端连接，所述逆变单元的交流输出端与所述并网开关的一端连接，该并网开关的一端还用于连接本地负载，所述并网开关的另一端具有与电源插座适配的插头，以用于与所述电网连接，所述逆变单元的控制端与所述控制单元的逆变单元PWM信号输出端连接；

所述储能单元的直流端与所述逆变单元的直流输入端连接，所述储能单元的控制端与所述控制单元的储能单元控制信号输出端连接；

所述直流电压检测装置，其与逆变单元的直流母线连接，以检测逆变单元的直流电压U_DC，所述直流电压检测装置还与控制单元的直流信号输入端连接；

所述交流电流检测装置串接于所述逆变单元和并网开关之间，以检测逆变单元输出的交流电流i_s，所述交流电流检测装置还与控制单元的交流电流信号输入端连接；

所述交流电压检测装置与逆变单元的交流输出端连接，以检测逆变单元输出的交流电压u_s，所述交流电压检测装置还与控制单元的交流电压信号输入端连接；

所述控制单元包括第一比例积分控制器和第二比例积分控制器；所述控制单元根据下述模型获得逆变单元无功功率控制量u_q和逆变单元有功功率控制量u_d：

u_q＝k_p1*(Q_ref-Q_S)+k_i1*∫(Q_ref-Q_S)dt

u_d＝k_p2*(P_ref-P_S)+k_i2*∫(P_ref-P_S)dt