[发明专利]直交流混合微电网系统及其控制策略

权利要求书

1.直交流混合微电网控制策略，其特征在于：包括直交流混合微电网系统，所述直交流混合微电网系统包括光伏发电单元、市电电网、储能单元、交流不间断变换器、电容单元、直流负载、交流负载和监控单元，所述光伏发电单元通过一第一单向DC/DC变换器连接至直流母线，所述市电电网通过一双向AC/DC变换器连接至直流母线，所述储能单元通过一双向DC/DC变换器连接至直流母线，所述直流负载通过一第二单向DC/DC变换器连接至直流母线，所述交流负载通过所述交流不间断变换器连接至直流母线及所述市电电网，所述电容单元作为能量缓冲单元连接至直流母线，所述监控单元通信连接所述双向AC/DC变换器,实现上级电网对微电网的调度；所述直交流混合微电网系统的各个单元的运行状态由直流母线电压值确定，其微电网协调控制策略包括以下步骤：

1)设定直流母线电压对应的五个电压阈值UH2、UH1、Udcn、UL1、UL2,Udcn为直流母线电压标准参考值：

2)当UL1<Udc<UH1时,Udc为直流母线电压实际值，采用工作模式1，系统孤岛运行，光伏变换器工作在MPPT模式，持续为负荷供电，光伏所发功率与负荷消耗功率达平衡，由于没有恒压控制环节，当光伏最大输出功率受环境影响发生变化时，直流母线电压会在允许范围内出现波动，依靠能量缓冲单元可以实现母线电压比较大范围的稳定；

3)当UH1<Udc<UH2或者UL2<Udc<UL1时，采用工作模式2，直流母线电压持续上升或降低，系统能量无法实现稳定安全的孤岛运行，双向DC/AC变换器通过逆变或者整流恒定直流母线电压，系统中光伏继续运行在MPPT模式下，并网接口变换器的容量设置基本满足系统内负载容量，在光伏发电与负载所需功率不匹配且差额较大时，系统可以长期运行在该模式下并网运行；

4)当UH2<Udc或者Udc<UL2时，采用工作模式3，此时针对市电断电或夜间光伏无法出力的情况，直流母线电压下降至UL2以下时，蓄电池单元恒压放电模式带负载运行，蓄电池SOC下降到一定参考值时，切除部分非重要负载以保持必要的负载运行；直流母线电压上升至UH2以上时，蓄电池单元恒压充电，若蓄电池充电至SOC上升至最大极限值时，蓄电池单元切换至停机，光伏发电系统由MPPT模式切换至恒压控制模式，由光伏变换器控制母线电压稳定。

2.根据权利要求1所述的直交流混合微电网控制策略，其特征在于：所述交流不间断变换器包括逆变器、静态切换开关和防反二极管，所述交流不间断变换器的输入端连接至直流母线和所述市电电网，其输出端连接所述交流负载，所述交流不间断变换器用于维持交流负载长时间不间断运行。

3.根据权利要求2所述的直交流混合微电网控制策略，其特征在于：所述防反二极管的截止端对应连接所述逆变器的直流端。

4.根据权利要求1所述的直交流混合微电网控制策略，其特征在于：所述双向AC/DC变换器采用三相全桥拓扑结构。

5.根据权利要求1所述的直交流混合微电网控制策略，其特征在于：所述双向DC/DC变换器采用双向半桥拓扑结构用于控制所述储能单元的充放电。

6.根据权利要求1所述的直交流混合微电网控制策略，其特征在于：所述第一单向DC/DC变换器中设置有一MPPT控制器。

7.根据权利要求1所述的直交流混合微电网控制策略，其特征在于：所述储能单元中设置有蓄电池组。