CN110061519A - 一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置 - Google Patents
一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110061519A CN110061519A CN201910168008.1A CN201910168008A CN110061519A CN 110061519 A CN110061519 A CN 110061519A CN 201910168008 A CN201910168008 A CN 201910168008A CN 110061519 A CN110061519 A CN 110061519A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- converter
- bus
- access
- voltage
- way
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 48
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 33
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 claims description 24
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
- H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
-
- H02J3/383—
-
- H02J3/386—
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
本发明提供一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置，所述装置包括多个与直流总线连接的变换器接入模块；变换器接入模块用于将需要接入直流总线的变换器以热插拔的方式接入至直流总线。本发明提供的技术方案聚焦分布式能源的接入方式，通过提供的电能矩阵装置，将配电网、分布式电源、储能装置、负荷等各种电能设备以矩阵的方式进行构建，实现了模块化、热插拔、即插即用；有效地提高了分布式能源、负荷、储能装置的高效接入和智能化控制。
Description
技术领域
本发明涉及智能化配电装备领域，具体涉及一种模块化、热插拔、可拓展的应用于分布式能源系统的电能矩阵装置。
背景技术
随着各种能源系统的出现，大量间歇性分布式、可再生能源高渗透率地接入电网。按照传统的分布式光伏阵列，柴油发电机，风力涡轮机，电池储能、负荷等各种能源设备等通过相应的电力电子变换装置分散独立地接入到传统交流电网中，由中央控制器集中管理调度，这种分布式能源通过逆变装置并网、直流负荷通过整流装置供电的方式使得电网的复杂性激增。
按照传统的分布式光伏阵列连接的电网系统，当出现设备故障时，需要隔断电网的连接进行排查；当设备扩展或更新时，需要单独安装相应的设备，并对整个系统重新进行优化配置，系统运行和控制的难度增加。特别是可再生能源的间歇性，会降低致电网稳定性，导致整个系统既不经济可行，运行控制也很复杂。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置。
本发明提供的技术方案是：
一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置，所述装置包括多个与直流总线连接的变换器接入模块；所述变换器接入模块，用于将需要接入直流总线的变换器以热插拔的方式接入至直流总线。
优选的，所述需要接入直流总线的变换器至少包括：双向AC/DC变换器、双向DC/DC变换器、分布式电源变换器和负荷变换器。
优选的，所述变换器接入模块包括：信息存储器、直流总线电压检测模块、变换器处理器和变换器驱动模块；
所述直流总线电压电量检测模块，用于实时读取直流总线电压信息和电量信息，并将电压信息和电量信息发送给变换器处理器；
所述变换器处理器，用于周期性将电压信息和电量信息存储到信息存储器，并根据所述电压信息或电量信息调用所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序控制接入变换器；
所述信息存储器，用于存储电压信息和电量信息；
所述变换器驱动模块，用于存储接入变换器的控制策略驱动程序。
优选的，当需要接入直流总线的变换器为双向AC/DC变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序包括：
并网情况下，直流总线上接入的分布式电源产生的总电量大于直流总线上接入的负荷总量，控制接入的双向AC/DC变换器从直流总线获取所述总电量与负荷总量间的差额电量的直流电，转换为交流电输入至电网；
并网情况下，直流总线上接入的分布式电源产生的总电量小于直流总线上接入的负荷总量，控制接入的双向AC/DC变换器从电网获取所述总电量与负荷总量间的差额电量的交流电，转换为直流电输入至直流总线；
并网情况下，直流总线上接入的分布式电源产生的总电量等于直流总线上接入的负荷总量，控制接入的双向AC/DC变换器不工作；
离网情况下，控制接入的双向AC/DC变换器不工作。
优选的，当需要接入直流总线的变换器为双向DC/DC变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序包括：
当直流总线上接入的分布式电源产生的总电量小于直流总线上接入的负荷总量时，控制接入的双向DC/DC变换器从储能装置中获取多余电量，并输入到直流总线；
当直流总线上接入的分布式电源产生的总电量大于直流总线上接入的负荷总量时，控制接入的双向DC/DC接入变换器从直流总线上获取多余电量，并输入到储能装置；
当直流总线上接入的分布式电源产生的总电量等于直流总线上接入的负荷总量时，控制接入的双向DC/DC变换器不工作。
优选的，当需要接入直流总线的变换器为分布式电源变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序包括：
将分布式电源变换器接入的分布式电源产生的电量输入到直流总线；
其中，当直流总线电压大于预定的最大电压或小于预定的最小电压时，控制接入的分布式电源变换器不工作；
当直流总线电压大于预定的效率控制电压且小于预定的最大电压时，控制接入的分布式电源变换器的工作效率小于额定功率的30％；
当直流总线电压小于预定的效率控制电压且大于预定的最小电压时，控制接入的分布式电源变换器的工作效率大于额定效率到95％。
优选的，当需要接入直流总线的变换器为负荷变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序包括：
将直流总线上的电能提供给负荷用的控制策略驱动程序。
优选的，当需要接入直流总线的变换器为双向DC/DC变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序还包括：
当所述双向DC/DC变换器接入的储能装置为满充状态时，若直流总线电压大于电压调节范围上限，控制接入的双向DC/DC变换器不工作；若直流总线电压小于电压调节范围上限且大于直流总线电压预设值时，通过控制接入的双向DC/DC变换器使与所述双向DC/DC变换器连接的储能设备充电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值；若直流总线电压大于电压调节范围下限且小于直流总线电压预设值时，通过控制接入的双向DC/DC变换器使与所述双向DC/DC变换器连接的储能设备放电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值；
当所述双向DC/DC变换器接入的储能装置为非满充状态时，若直流总线电压小于电压调节范围下限，控制接入的双向DC/DC变换器不工作；若直流总线电压大于电压调节范围下限且小于直流总线电压预设值时，通过控制接入的双向DC/DC变换器使与所述双向DC/DC变换器连接的储能设备放电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值；若直流总线电压大于电压调节范围下限且小于直流总线电压预设值时，通过控制接入的双向DC/DC变换器使与所述双向DC/DC变换器连接的储能设备充电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值；
其中，按下式确定电压调节范围上限Udc_up：
Udc_up＝(1+x)*Udc_ref；
按下式确定电压调节范围下限Udc_down：
Udc_down＝(1-x)*Udc_ref；
其中，Udc_ref为直流总线电压预设值，x为电压调节系数，x的取值范围为0<x<1。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：
本发明提供一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置，该装置是多个与直流总线连接的变换器接入模块，变换器接入模块用于将需要接入直流总线的变换器以热插拔的方式接入至直流总线。实现各种分布式电源、负荷、储能等多种设备装置以模块化方式，进行热插拔、即插即用的高效接入和智能化控制，从而实现了一种新的应用于分布式能源系统的矩阵式的并网装置。
该装置利用变换器接入模块，将连接各种分布式能源设备的变换器接入直流总线，实现了能源设备的模块化接入、热插拔和即插即用。采用这种方式，一方面可以通过变换器接入模块的增加，以矩阵形式实现系统的扩展；另一方面，当系统中出现某个设备故障时，可直接拆卸变换器接入模块进行故障维修，不需隔断电网，提高系统运行维护效率。同时，这种方式采用分布式智能化控制，有效降低系统的复杂度和控制难度，有效地解决了传统的分布式光伏阵列存在的复杂性高、稳定性差、系统控制难度大和成本效益低的问题。
附图说明
图1为本发明一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置的示意图；
图2为本发明一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置的智能控制结构示意图；
图3为本发明一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置的扩展示意图；
图4为本发明一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置接入分布式电源变换器的示意图；
图5为本发明一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置接入2个双向DC/DC变换器的电压控制示意图
图6为本发明一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置接入双向DC/DC变换器1的控制流程示意图；
图7为本发明一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置接入双向DC/DC变换器2的控制流程示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。
本发明提供的一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置如图1所示，该装置包括多个与直流总线连接的变换器接入模块；所述变换器接入模块，用于将需要接入直流总线的变换器以热插拔的方式接入至直流总线。通过变换器接入模块可接入各种能源系统如电网、风力发电、光伏发电、柴油发电机组/微型燃气轮机、储能装置、电动汽车、交流负荷和直流负荷等。
当分布式能源系统需要扩展时，可以采用直流总线串联的方式，将各电能矩阵装置串联起来，即成为容量更大的能源系统，如图2所示。
需要接入直流总线的变换器至少包括双向AC/DC变换器、双向DC/DC变换器、分布式电源变换器和负荷变换器。其中，使用双线AC/DC变换器连接电网；使用双向DC/DC变换器连接储能装置、使用分布式电源变换器连接分布式电源；使用负荷变换器连接各种交流、直流负荷。
变换器接入模块包括信息存储器、直流总线电压检测模块、变换器处理器和变换器驱动模块，如图3所示，其中，直流总线电压电量检测模块，用于实时读取直流总线电压信息和电量信息，并将电压信息和电量信息发送给变换器处理器。变换器处理器，用于周期性将电压信息和电量信息存储到信息存储器，并根据所述电压信息或电量信息调用所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序控制接入变换器。信息存储器，用于存储电压信息和电量信息。所述变换器驱动模块，用于存储接入变换器的控制策略驱动程序。
不同的设备需要接入直流总线的变换器不同，变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序也不同。
当需要接入直流总线的变换器为双向AC/DC变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序包括：
并网情况下，直流总线上接入的分布式电源产生的总电量大于直流总线上接入的负荷总量，控制接入的双向AC/DC变换器从直流总线获取所述总电量与负荷总量间的差额电量的直流电，转换为交流电输入至电网；
并网情况下，直流总线上接入的分布式电源产生的总电量小于直流总线上接入的负荷总量，控制接入的双向AC/DC变换器从电网获取所述总电量与负荷总量间的差额电量的交流电，转换为直流电输入至直流总线；
并网情况下，直流总线上接入的分布式电源产生的总电量等于直流总线上接入的负荷总量，控制接入的双向AC/DC变换器不工作；
离网情况下，控制接入的双向AC/DC变换器不工作。
当需要接入直流总线的变换器为双向DC/DC变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序包括：
当直流总线上接入的分布式电源产生的总电量小于直流总线上接入的负荷总量时，控制接入的双向DC/DC变换器从储能装置中获取多余电量，并输入到直流总线；
当直流总线上接入的分布式电源产生的总电量大于直流总线上接入的负荷总量时，控制接入的双向DC/DC接入变换器从直流总线上获取多余电量，并输入到储能装置；
当直流总线上接入的分布式电源产生的总电量等于直流总线上接入的负荷总量时，控制接入的双向DC/DC变换器不工作。
当需要接入直流总线的变换器为分布式电源变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序的功能是将分布式电源变换器接入的分布式电源产生的电量输入到直流总线，其控制流程图如图4所示：
当直流总线电压大于预定的最大电压Udc_max或小于预定的最小电压Udc_min时，控制接入的分布式电源变换器不工作；
当直流总线电压大于预定的效率控制电压Udc_fb且小于预定的最大电压Udc_max时，控制接入的分布式电源变换器的工作效率小于额定功率的30％；
当直流总线电压小于预定的效率控制电压Udc_fb且大于预定的最小电压Udc_min时，控制接入的分布式电源变换器的工作效率大于额定效率的95％。
图中，Udc为读取的直流总线电压，Udc_max为预定的最大电压，Udc_min为预定的最小电压，Udc_fb为预定的效率控制电压。
其中，预定的效率控制电压Udc_fb的值通常设置为大于电压调节范围上限且小于预定的最大电压，如图5所示的效率控制电压Udc_fb。
当需要接入直流总线的变换器为负荷变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序是将直流总线上的电能提供给负荷用的控制策略驱动程序。
当需要接入直流总线的变换器为双向DC/DC变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序还能够根据读取的直流总线电压和电压的预设值，对直流总线电压进行调节。双向DC/DC变换器的控制原理如下：
当所述双向DC/DC变换器接入的储能装置为满充状态时，若直流总线电压大于电压调节范围上限，控制接入的双向DC/DC变换器不工作；若直流总线电压小于电压调节范围上限且大于直流总线电压预设值时，通过控制接入的双向DC/DC变换器使与所述双向DC/DC变换器连接的储能设备充电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值；若直流总线电压大于电压调节范围下限且小于直流总线电压预设值时，通过控制接入的双向DC/DC变换器使与所述双向DC/DC变换器连接的储能设备放电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值；
所述双向DC/DC变换器接入的储能装置为非满充状态时，若直流总线电压小于电压调节范围下限，控制接入的双向DC/DC变换器不工作；若直流总线电压大于电压调节范围下限且小于直流总线电压预设值时，通过控制接入的双向DC/DC变换器使与所述双向DC/DC变换器连接的储能设备放电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值；若直流总线电压大于电压调节范围下限且小于直流总线电压预设值时，通过控制接入的双向DC/DC变换器使与所述双向DC/DC变换器连接的储能设备充电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值；
其中，按下式确定电压调节范围上限Udc_up：
Udc_up＝(1+x)*Udc_ref；
按下式确定电压调节范围下限Udc_down：
Udc_down＝(1-x)*Udc_ref；
其中，Udc_ref为直流总线电压预设值，x为电压调节系数，x的取值范围为0<x<1。
根据上述原理，图5为电能矩阵装置中存在两个双向DC/DC变换器时，电压控制示意图；其中双向DC/DC变换器1的电压调节系数x为0.05，其电压调节范围上限为1.05Udc_ref，电压调节范围下限为0.95Udc_ref；双向DC/DC变换器2的电压调节系数为0.1，其电压调节范围上限为1.1Udc_ref，电压调节范围下限为0.9Udc_ref。如图5所示，当读取的直流总线电压在0.95Udc_ref和1.05Udc_ref之间时，双向DC/DC变换器1进行电压调节；当读取的直流总线电压在0.9Udc_ref和0.95Udc_ref之间时或者在1.05Udc_ref和1.1Udc_ref之间时，双向DC/DC变换器2进行电压调节。
图6为双向DC/DC变换器1的控制流程示意图。当双向DC/DC变换器1接入的储能装置为满充状态时，若直流总线电压大于电压调节范围上限1.05Udc_ref，接入的双向DC/DC变换器1不工作；若直流总线电压小于电压调节范围上限1.05Udc_ref且大于直流总线电压预设值Udc_ref时，通过控制接入的双向DC/DC变换器1使与所述双向DC/DC变换器1连接的储能设备充电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值Udc_ref；若直流总线电压大于电压调节范围下限0.95Udc_ref且小于直流总线电压预设值Udc_ref时，通过控制接入的双向DC/DC变换器1使与所述双向DC/DC变换器连接1的储能设备放电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值Udc_ref；
当双向DC/DC变换器1接入的储能装置为非满充状态时，若直流总线电压小于电压调节范围下限0.95Udc_ref，控制接入的双向DC/DC变换器1不工作；若直流总线电压大于电压调节范围下限0.95Udc_ref且小于直流总线电压预设值Udc_ref时，通过控制接入的双向DC/DC变换器1使与所述双向DC/DC变换器1连接的储能设备放电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值Udc_ref；若直流总线电压大于电压调节范围下限0.95Udc_ref且小于直流总线电压预设值Udc_ref时，通过控制接入的双向DC/DC变换器1使与所述双向DC/DC变换器1连接的储能设备充电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值。
图7为双向DC/DC变换器2的控制流程示意图。当双向DC/DC变换器2接入的储能装置为满充状态时，若直流总线电压大于电压调节范围上限1.1Udc_ref，接入的双向DC/DC变换器2不工作；若直流总线电压小于电压调节范围上限1.1Udc_ref且大于直流总线电压预设值Udc_ref时，通过控制接入的双向DC/DC变换器2使与所述双向DC/DC变换器1连接的储能设备充电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值Udc_ref；若直流总线电压大于电压调节范围下限0.9Udc_ref且小于直流总线电压预设值Udc_ref时，通过控制接入的双向DC/DC变换器2使与所述双向DC/DC变换器连接2的储能设备放电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值Udc_ref；
当双向DC/DC变换器2接入的储能装置为非满充状态时，若直流总线电压小于电压调节范围下限0.9Udc_ref，控制接入的双向DC/DC变换器2不工作；若直流总线电压大于电压调节范围下限0.9Udc_ref且小于直流总线电压预设值Udc_ref时，通过控制接入的双向DC/DC变换器2使与所述双向DC/DC变换器2连接的储能设备放电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值Udc_ref；若直流总线电压大于电压调节范围下限0.9Udc_ref且小于直流总线电压预设值Udc_ref时，通过控制接入的双向DC/DC变换器2使与所述双向DC/DC变换器2连接的储能设备充电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置，其特征在于，所述装置包括：多个与直流总线连接的变换器接入模块；
所述变换器接入模块，用于将需要接入直流总线的变换器以热插拔的方式接入至直流总线。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述需要接入直流总线的变换器至少包括：双向AC/DC变换器、双向DC/DC变换器、分布式电源变换器和负荷变换器。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述变换器接入模块包括：信息存储器、直流总线电压检测模块、变换器处理器和变换器驱动模块；
所述直流总线电压电量检测模块，用于实时读取直流总线电压信息和电量信息，并将电压信息和电量信息发送给变换器处理器；
所述变换器处理器，用于周期性将电压信息和电量信息存储到信息存储器，并根据所述电压信息或电量信息调用所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序控制接入变换器；
所述信息存储器，用于存储电压信息和电量信息；
所述变换器驱动模块，用于存储接入变换器的控制策略驱动程序。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，当需要接入直流总线的变换器为双向AC/DC变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序包括：
并网情况下，直流总线上接入的分布式电源产生的总电量大于直流总线上接入的负荷总量，控制接入的双向AC/DC变换器从直流总线获取所述总电量与负荷总量间的差额电量的直流电，转换为交流电输入至电网；
并网情况下，直流总线上接入的分布式电源产生的总电量小于直流总线上接入的负荷总量，控制接入的双向AC/DC变换器从电网获取所述总电量与负荷总量间的差额电量的交流电，转换为直流电输入至直流总线；
并网情况下，直流总线上接入的分布式电源产生的总电量等于直流总线上接入的负荷总量，控制接入的双向AC/DC变换器不工作；
离网情况下，控制接入的双向AC/DC变换器不工作。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，当需要接入直流总线的变换器为双向DC/DC变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序包括：
当直流总线上接入的分布式电源产生的总电量小于直流总线上接入的负荷总量时，控制接入的双向DC/DC变换器从储能装置中获取多余电量，并输入到直流总线；
当直流总线上接入的分布式电源产生的总电量大于直流总线上接入的负荷总量时，控制接入的双向DC/DC接入变换器从直流总线上获取多余电量，并输入到储能装置；
当直流总线上接入的分布式电源产生的总电量等于直流总线上接入的负荷总量时，控制接入的双向DC/DC变换器不工作。
6.如权利要求3所述装置，其特征在于，当需要接入直流总线的变换器为分布式电源变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序包括：
将分布式电源变换器接入的分布式电源产生的电量输入到直流总线；
其中，当直流总线电压大于预定的最大电压或小于预定的最小电压时，控制接入的分布式电源变换器不工作；
当直流总线电压大于预定的效率控制电压且小于预定的最大电压时，控制接入的分布式电源变换器的工作效率小于额定功率的30％；
当直流总线电压小于预定的效率控制电压且大于预定的最小电压时，控制接入的分布式电源变换器的工作效率大于额定效率的95％。
7.如权利要求3所述装置，其特征在于，当需要接入直流总线的变换器为负荷变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序包括：
将直流总线上的电能提供给负荷用的控制策略驱动程序。
8.如权利要求3所述装置，其特征在于，当需要接入直流总线的变换器为双向DC/DC变换器时，所述变换器驱动模块存储的控制策略驱动程序还包括：
当所述双向DC/DC变换器接入的储能装置为满充状态时，若直流总线电压大于电压调节范围上限，控制接入的双向DC/DC变换器不工作；若直流总线电压小于电压调节范围上限且大于直流总线电压预设值时，通过控制接入的双向DC/DC变换器使与所述双向DC/DC变换器连接的储能设备充电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值；若直流总线电压大于电压调节范围下限且小于直流总线电压预设值时，通过控制接入的双向DC/DC变换器使与所述双向DC/DC变换器连接的储能设备放电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值；
所述双向DC/DC变换器接入的储能装置为非满充状态时，若直流总线电压小于电压调节范围下限，控制接入的双向DC/DC变换器不工作；若直流总线电压大于电压调节范围下限且小于直流总线电压预设值时，通过控制接入的双向DC/DC变换器使与所述双向DC/DC变换器连接的储能设备放电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值；若直流总线电压大于电压调节范围下限且小于直流总线电压预设值时，通过控制接入的双向DC/DC变换器使与所述双向DC/DC变换器连接的储能设备充电，直至直流总线电压等于直流总线电压预设值；其中，按下式确定电压调节范围上限Udc_up：
Udc_up＝(1+x)*Udc_ref；
按下式确定电压调节范围下限Udc_down：
Udc_down＝(1-x)*Udc_ref；
其中，Udc_ref为直流总线电压预设值，x为电压调节系数，x的取值范围为0<x<1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910168008.1A CN110061519A (zh) | 2019-03-06 | 2019-03-06 | 一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910168008.1A CN110061519A (zh) | 2019-03-06 | 2019-03-06 | 一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110061519A true CN110061519A (zh) | 2019-07-26 |
Family
ID=67316661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910168008.1A Pending CN110061519A (zh) | 2019-03-06 | 2019-03-06 | 一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110061519A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111834990A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-27 | 国网上海能源互联网研究院有限公司 | 一种电能供给系统及方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014054022A (ja) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | Captex Co Ltd | 充放電システム |
| CN106786744A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 中国电力科学研究院 | 一种集成分布式电源接入的单点型电力集能器的电路拓扑 |
| CN107342595A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-11-10 | 北京理工大学 | 一种智能直流微电网系统及控制方法 |
| CN107453414A (zh) * | 2017-09-18 | 2017-12-08 | 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 | 一种移动式微网系统 |
| CN107785931A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-03-09 | 电子科技大学 | 一种小型电能管理与协调控制一体化装置 |
| CN108023347A (zh) * | 2016-10-29 | 2018-05-11 | 南京理工大学 | 一种直流微电网的分层协调控制方法 |
| CN108199376A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-06-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 能源互联网系统、能源路由转换设备和能量控制方法 |
| CN208423809U (zh) * | 2018-06-26 | 2019-01-22 | 易事特集团股份有限公司 | 一种复合储能型双向功率变换装置 |
-
2019
- 2019-03-06 CN CN201910168008.1A patent/CN110061519A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014054022A (ja) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | Captex Co Ltd | 充放電システム |
| CN108023347A (zh) * | 2016-10-29 | 2018-05-11 | 南京理工大学 | 一种直流微电网的分层协调控制方法 |
| CN107342595A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-11-10 | 北京理工大学 | 一种智能直流微电网系统及控制方法 |
| CN106786744A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 中国电力科学研究院 | 一种集成分布式电源接入的单点型电力集能器的电路拓扑 |
| CN107453414A (zh) * | 2017-09-18 | 2017-12-08 | 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 | 一种移动式微网系统 |
| CN107785931A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-03-09 | 电子科技大学 | 一种小型电能管理与协调控制一体化装置 |
| CN108199376A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-06-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 能源互联网系统、能源路由转换设备和能量控制方法 |
| CN208423809U (zh) * | 2018-06-26 | 2019-01-22 | 易事特集团股份有限公司 | 一种复合储能型双向功率变换装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111834990A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-27 | 国网上海能源互联网研究院有限公司 | 一种电能供给系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jiang et al. | A battery energy storage system dual-layer control strategy for mitigating wind farm fluctuations | |
| CN102931653B (zh) | 一种风光直流微电网的综合协调控制方法 | |
| CN102386635B (zh) | 逆变器var支持的分配的系统以及方法 | |
| Hu et al. | Optimization of battery energy storage system with super-capacitor for renewable energy applications | |
| CN105024391B (zh) | 微电网混合储能协调调频方法 | |
| CN108306338B (zh) | 一种模块化微电网及其日前能量优化调度的方法 | |
| WO2022156014A1 (zh) | 混联风光微电网快速频率响应分布式协调控制方法及系统 | |
| CN109274099A (zh) | 主动配电网分层分区协调调度方法及装置 | |
| CN108110747A (zh) | 一种光伏储能系统能量调度管理方法 | |
| CN108306339A (zh) | 一种光-储-燃直流供电系统的能量管理分层控制方法 | |
| Shahzad et al. | Model predictive control strategies in microgrids: A concise revisit | |
| CN116404648A (zh) | 一种交直流混合微网及控制方法 | |
| CN106058934B (zh) | 微电网系统及其控制方法 | |
| CN103151796A (zh) | 基于主动配电网的区域协调控制系统及方法 | |
| CN110224436A (zh) | 一种新型风电储能电站拓扑结构 | |
| CN110061519A (zh) | 一种应用于分布式能源系统的电能矩阵装置 | |
| Rodrigues et al. | Smart Transformers-Enabling Power-Frequency Regulation Services for Hybrid AC/DC Networks | |
| CN116094033A (zh) | 一种用于电网灵活抗扰动调节的光伏储能互补系统 | |
| CN105162176A (zh) | 一种风电场输出功率控制系统 | |
| CN108054780A (zh) | 微电网能源管理系统、方法及装置 | |
| CN104899662A (zh) | 基于多代理互动的主动配电网能量优化调度方法 | |
| CN204886205U (zh) | 一种储能双向变流器 | |
| Boynuegri | A power management unit with a polarity changing inverter for fuel cell/ultra-capacitor hybrid power systems | |
| US20180219379A1 (en) | Power plant installation | |
| Lindstens | Study of a battery energy storagesystem in a weak distributiongrid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190726 |