[发明专利]一种新能源电网控制方法

说明书

本发明的新能源电网控制方法，在光伏系统上并联储能系统，经PCS系统与电网连接，根据光伏输出有功功率判定储能系统处于充电状态、放电状态、不充电也不放电状态的运行状态，光伏输出功率剩余时，由储能系统充电令多余的能量进行存储，光伏输出功率不足时储能系统放电，保证在PCS的持续运行，储能系统接入或者退出时，PCS系统不需要重构，且便于移植到已有的光伏发电系统中，克服了光伏发电间歇性和不确定性为电网波动性带来的弊端，保证电网的正常运行，结构简单，投入成本低。

技术领域

本发明涉及力电子控制技术领域中的一种提高PCS输出功率的新能源电网控制方法。

背景技术

随着国家能源结构政策的不断调整，光伏发电系统在电网系统中的应用越来越广泛，光伏发电系统一般由光伏系统（Photovoltaic，PV）和功率调节系统（Power ConversionSystem，PCS）组成；传统PCS光伏系统的输出功率受环境温度与光照强度的影响发生变化时，功率不能充分利用；当光照强度降低时，光伏输出有功功率降低，会导致PCS停止运行；当光照强度恢复时，光伏输出有功功率增加，但PCS无法立即重新启动，使得光伏输出的有功功率不能得到充分的利用；现有技术中的拓扑结构分为两种，一种是储能系统直接与电网相连，该结构无法为PCS供电，且额外增加了储能系统并网逆变器的成本投入；另一种的储能系统连接至DC/DC变换器与PCS内部逆变器之间，该结构虽可向PCS供电，但由于储能系统的连接点位于PCS内部，需重新构建PCS电路，系统结构复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够持续为PCS系统提供能量，确保PCS系统持续运行，结构简单，投入成本低的新能源电网控制方法。

本发明的新能源电网控制方法，其特征在于：在光伏系统上并联储能系统，光伏系统、储能系统的输出端连接有控制系统；光伏系统经PCS系统与电网连接；

控制系统获取光伏系统输出的有功功率与光伏输出电压，判定储能系统处于充电状态、放电状态、不充电也不放电状态，储能系统的充电功率、放电功率设定为常数，PCS系统的功率也控制为常数，使得PCS系统始终运行于MPPT模式下，即Maximum Power PointTracking，MPPT模式；

当光伏系统输出的有功功率大于标准电网负荷所需电流功率时，将多余的能量为储能系统充电，令光伏的功率特性与PCS系统的功率特性相匹配；

当光伏系统输出的有功功率小于标准电网负荷所需电流功率时，由储能系统放电为PCS系统提供能量，令PCS系统工作于最大功率点跟踪，，以限制其放电功率；

所述储能系统包括有储能元件，储能元件经双向DC/DC变换器与稳压电容连接后，并联连接至光伏系统，然后再接入PCS系统，经过DC/DC变换器、DC/AC变换器最终和电网连接，实现光伏系统和储能系统的接入；

所述控制系统获取光伏输出有功功率与光伏输出电压，当光伏输出有功功率大于储能系统设定的充电功率常数阈值时，储能系统充电，由充电功率指令值与储能元件两端电压计算得到流过储能元件的电流指令值，通过调节电流环中的比例积分模块，使得流过储能元件的电流实际值跟随指令值，通过比较器得到双向DC/DC变换器的第二DC的驱动信号；

当光伏输出有功功率小于储能系统设定的放电功率常数阈值时，储能系统放电，由光伏输出电压Upv查表得到相对应的PCS输出有功功率参考值Ppcs*，该值与光伏输出有功功率Ppv作差可得放电功率指令值Pdisch*，Pdisch*与Ubat计算可得流过储能元件的电流指令值Ibat*，通过调节电流环中的PI，使得流过储能元件的电流实际值Ibat跟随指令值Ibat*，通过比较器得到双向DC/DC变换器的第一DC的驱动信号。