[发明专利]一种离并网光伏储能逆变器功率控制方法

权利要求书

1.一种离并网光伏储能逆变器功率控制方法，用于对光伏储能发电系统的工作模式和状态进行控制，所述光伏储能发电系统包括光伏组件，紧急负载，普通负载，储能电池以及逆变器，其特征是，所述逆变器为离并网光伏储能逆变器，离并网光伏储能逆变器是包括单向DC/DC、双向DC/DC和双向DC/AC逆变器和直流母线电容器，光伏组件输入给单向DC/DC，经过单向DC/DC的升压，接入到直流母线电容器，将光伏组件中的能量转换到直流母线上，直流母线电容器一路接双向DC/AC逆变器，最终并入电网，可以从电网中获取或者匮出能量，直流母线电容器另外一路接双向DC/DC，最终接入储能电池，可以将储能电池的能量给负载供电，或者将光伏或电网的能量存储在储能电池；

通过离并网光伏储能逆变器使所述光伏储能发电系统具有并网工作模式和离网工作模式；

所述光伏组件输入功率Ppv为正，储能电池放电功率Pbat为正，充电为负，电网侧有功功率Pg和无功功率Qg流向电网为正，流向负载为负；

在所述并网工作模式下，电网作为主电源供电，稳定双向DC/AC逆变器的直流母线电压，储能电池和光伏组件作为备用电源，光伏组件自动实现MPPT跟踪，输出最大光伏功率，实时检测所述光伏储能发电系统的电网侧有功功率Pg和无功功率Qg，并将Pg和Qg传递给离并网光伏储能逆变器；

当电网侧功率Pg大于光伏储能发电系统卖电门槛P₀时，所述离并网光伏储能逆变器控制所述储能电池减小放电功率Pbat，电池放电功率Pbat减小到0后转入电池充电状态，直到最大充电功率-Pbatmax；

当电网侧功率Pg小于光伏储能发电系统买电门槛-P₀时，所述离并网光伏储能逆变器控制所述的电池增加放电功率Pbat，若原来处于充电状态，则减小电池充电功率Pbat到0后转入放电状态，直到最大放电功率Pbatmax，最后光伏储能逆变器对电网进行无功补偿，保证无功功率Qg小于光伏储能发电系统门槛无功功率Q₀；

在所述离网工作模式下，储能电池作为主电源供电，稳定储能逆变器的直流母线电压，输出恒定的交流电压，光伏组件作为备用电源，

当PbatmaxPbackup，Pbackup是紧急负载功率，储能电池放电稳定直流母线电压，输出稳定的紧急电压，光伏组件实现MPPT功率跟踪，减小放电功率Pbat，电池放电功率Pbat减小到0后转入电池充电状态，直到最大充电功率-Pbatmax；

当Pbatmax≤Pbackup，Ppvmax+Pbatmax≥Pbackup，储能电池放电功率不能稳定直流母线电压，Ppv直接输出功率稳定直流母线电压，最终输出稳定的紧急交流电压；PbatmaxPbackup，Ppvmax+PbatmaxPbackup，光伏和电池的功率不足以稳定直流母线电压，过负荷停机；

在所述并网工作模式下，检测到的电网侧输出有功功率PgP0，离并网光伏储能逆变器向电网卖电，所述离并网光伏储能逆变器控制储能电池的输出功率给定目标Pbatref =Pbatnow-|P0|/2= Pbatnow-P0/2，Pbatnow是储能电池当前输出功率；

在所述并网模式下，检测到的电网侧输出有功功率Pg-P0，离并网光伏储能逆变器向电网买电，所述离并网光伏储能逆变器控制储能电池的输出功率给定目标Pbatref =Pbatnow+|P0|/2= Pbatnow-P0/2；

在所述并网模式下，检测到的电网侧输出无功功率|Qg||Q₀|，所述离并网光伏储能逆变器的输出无功功率给定目标Qref =Qnow-Q₀/2，Qnow是离并网光伏储能逆变器的当前输出无功功率；

在所述离网工作模式下，所述离并网光伏储能逆变器的稳定直流母线电压，要求光伏组件最大输出功率Ppvmax与储能电池最大输出功率Pbatmax之和大于紧急负载功率Pbackup，Ppvmax+PbatmaxPbackup，光伏组件自动MPPT跟踪，无需给定所述离并网光伏储能逆变器的电池输出功率目标，只需给定直流母线电压目标值Udcref，离并网光伏储能逆变器功率控制输出稳定幅值和频率的电压；否则，所述离并网光伏储能逆变器功率控制方法报告过负荷软件故障。