CN114928041A - 直流微电网中并联储能单元的控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种直流微电网中并联储能单元的控制方法和装置,直流微电网包括微网逆变器和并联于微网逆变器直流侧的多个储能单元,所述控制方法包括以下步骤:获取直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线;获取微网逆变器的储能连接端口电压;获取每个储能单元内部采集的储能输入端口电压;根据每个储能单元内部采集的储能输入端口电压和微网逆变器的储能连接端口电压计算每个储能单元的下垂曲线偏移量;根据每个储能单元的下垂曲线偏移量对直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线进行调整,得到每个储能单元所对应的下垂曲线,以根据每个储能单元所对应的下垂曲线对每个储能单元进行分别控制。
Description
技术领域
本发明涉及直流微电网控制技术领域,具体涉及一种直流微电网中并联储能单元的控制方法和一种直流微电网中并联储能单元的控制装置。
背景技术
在直流微电网中,下垂控制简单易于实现,使用广泛。传统的下垂控制采用固定的下垂系数和固定的参考电压,由于各拓扑输出线路阻抗一般存在差异性,这就导致传统下垂控制无法在保障母线电压控制精度的同时保障输出电流均分。中国专利文献CN202011491369.9和CN201910554404.8均公开了改进的下垂控制策略,但是上述两个专利文献的方案均属于分布式控制,其本质上是在各终端设计一套自适应下垂控制算法,以抑制输出线路阻抗等差异性引起的电流不均分。这些方案针对集中式控制应用场景就不再适用。例如在户用储能系统中,多电池并联时就需要对多个电池进行集中式控制。由于各个电池内部的电压采样差异等因素会造成电池功率不均衡。以两个电池的并联系统为例,假定电池1和电池2的电压误差为0.5%,最大功率均为5000W。400V直流母线下对应的电压差就可能达到4V,在250W/V的下垂斜率下,功率偏差就可能达到1000W,如此大的功率偏差会影响直流微电网运行的稳定性和可靠性。
发明内容
本发明为解决上述技术问题,提供了一种直流微电网中并联储能单元的控制方法和装置,基于统一的控制策略对并联的每个储能单元进行控制,并且,根据每个储能单元采集的电压误差生成差异化的下垂曲线,相对于针对每个储能单元独立设计自适应下垂控制算法以及通过相同的下垂曲线进行控制而言,不仅能够解决多储能单元并联时不均流的问题,而且能够大大减小不同储能单元输出功率的偏差,从而能够适用于多并联储能单元的集中式控制场景,提高直流微电网运行的稳定性和可靠性。
本发明采用的技术方案如下:
一种直流微电网中并联储能单元的控制方法,所述直流微电网包括微网逆变器和并联于所述微网逆变器直流侧的多个储能单元,所述控制方法包括以下步骤:获取所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线;获取所述微网逆变器的储能连接端口电压;获取每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压;根据每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压和所述微网逆变器的储能连接端口电压计算每个所述储能单元的下垂曲线偏移量;根据每个所述储能单元的下垂曲线偏移量对所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线进行调整,得到每个所述储能单元所对应的下垂曲线,以根据每个所述储能单元所对应的下垂曲线对每个所述储能单元进行分别控制。
所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线包括充电区、不充不放区和放电区,在所述放电区,储能输入功率小于0、储能输入端口电压小于第一电压;在所述不充不放区,储能输入功率等于0、储能输入端口电压在所述第一电压与第二电压之间;在所述充电区,储能输入功率大于0、储能输入端口电压大于所述第二电压,其中,所述第一电压为储能单元额定的充放电状态切换电压值,所述第二电压为所述储能单元额定的充放电状态切换电压值与预设电压宽度之和。
根据每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压和所述微网逆变器的储能连接端口电压计算每个所述储能单元的下垂曲线偏移量,具体包括:计算每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压相对于所述微网逆变器的储能连接端口电压的误差;以储能单元额定的充放电状态切换电压值为基准,根据每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压相对于所述微网逆变器的储能连接端口电压的误差,计算每个所述储能单元的下垂曲线偏移量。
根据每个所述储能单元的下垂曲线偏移量对所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线进行调整,具体包括:根据每个所述储能单元的下垂曲线偏移量,对所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线沿储能输入端口电压的坐标轴方向进行平移。
一种直流微电网中并联储能单元的控制装置,所述直流微电网包括微网逆变器和并联于所述微网逆变器直流侧的多个储能单元,所述控制装置包括:第一获取模块,所述第一获取模块用于获取所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线;第二获取模块,所述第二获取模块用于获取所述微网逆变器的储能连接端口电压;第三获取模块,所述第三获取模块用于获取每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压;计算模块,所述计算模块用于根据每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压和所述微网逆变器的储能连接端口电压计算每个所述储能单元的下垂曲线偏移量;控制模块,所述控制模块用于根据每个所述储能单元的下垂曲线偏移量对所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线进行调整,得到每个所述储能单元所对应的下垂曲线,以根据每个所述储能单元所对应的下垂曲线对每个所述储能单元进行分别控制。
所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线包括充电区、不充不放区和放电区,在所述放电区,储能输入功率小于0、储能输入端口电压小于第一电压;在所述不充不放区,储能输入功率等于0、储能输入端口电压在所述第一电压与第二电压之间;在所述充电区,储能输入功率大于0、储能输入端口电压大于所述第二电压,
其中,所述第一电压为储能单元额定的充放电状态切换电压值,所述第二电压为所述储能单元额定的充放电状态切换电压值与预设电压宽度之和。
所述计算模块具体用于:计算每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压相对于所述微网逆变器的储能连接端口电压的误差;以储能单元额定的充放电状态切换电压值为基准,根据每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压相对于所述微网逆变器的储能连接端口电压的误差,计算每个所述储能单元的下垂曲线偏移量。
所述控制模块具体用于根据每个所述储能单元的下垂曲线偏移量,对所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线沿储能输入端口电压的坐标轴方向进行平移。
本发明的有益效果:
本发明通过根据每个储能单元内部采集的储能输入端口电压和微网逆变器的储能连接端口电压计算每个储能单元的下垂曲线偏移量,然后根据每个储能单元的下垂曲线偏移量对直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线进行调整,得到每个储能单元所对应的下垂曲线,以根据每个储能单元所对应的下垂曲线对每个储能单元进行分别控制,由此,基于统一的控制策略对并联的每个储能单元进行控制,并且,根据每个储能单元采集的电压误差生成差异化的下垂曲线,相对于针对每个储能单元独立设计自适应下垂控制算法以及通过相同的下垂曲线进行控制而言,不仅能够解决多储能单元并联时不均流的问题,而且能够大大减小不同储能单元输出功率的偏差,从而能够适用于多并联储能单元的集中式控制场景,提高直流微电网运行的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例的直流微电网的结构示意图;
图2为本发明实施例的直流微电网中并联储能单元的控制方法的流程图;
图3为本发明一个实施例的下垂曲线示意图;
图4为本发明一个实施例的两个储能单元所对应的调整后的下垂曲线示意图;
图5为本发明一个实施例的下垂控制结构示意图;
图6为本发明实施例的直流微电网中并联储能单元的控制装置的方框示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明一个实施例的直流微电网包括微网逆变器1和并联于微网逆变器直流侧的多个储能单元2(图中以包括两个储能单元A、B为例),微网逆变器1的输入侧还连接有光伏面板3,微网逆变器1的输出侧通过并离网切换装置4分别连接到电网5和负载6。每个储能单元均包括电池和双向DC/DC变换器,通过微网逆变器1内的EMS、逆变器控制器等控制部件的控制,储能单元既可以实现储能,又可以实现向电网和负载的供电。
如图2所示,本发明实施例的直流微电网中并联储能单元的控制方法包括以下步骤:
S1,获取直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线。
S2,获取微网逆变器的储能连接端口电压。
S3,获取每个储能单元内部采集的储能输入端口电压。
其中,直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线为功率-电压曲线,即表示储能输入功率与储能输入端口电压之间关系的曲线。
在本发明的一个实施例中,直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线包括放电区和充电区。在放电区,储能输入功率小于0(指电池向外输出功率的情况)、储能输入端口电压小于储能单元额定的充放电状态切换电压值;在充电区,储能输出功率大于0(指向电池输入功率的情况)、储能输入端口电压大于额定的充放电状态切换电压值。
需要说明的是,本发明实施例中储能输入端口电压是由储能单元内部采集得到的,微网逆变器的储能连接端口电压是指微网逆变器连接储能单元的端口处的电压,也即连接储能单元的直流母线电压,可由微网逆变器采集得到。
在本发明的优选实施例中,还可在直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线中增设不充不放区,即如图3所示,直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线包括充电区、不充不放区和放电区。在放电区,储能输入功率小于0、储能输入端口电压小于第一电压;在不充不放区,储能输入功率等于0、储能输入端口电压在第一电压与第二电压之间;在充电区,储能输入功率大于0、储能输入端口电压大于第二电压,其中,第一电压为储能单元额定的充放电状态切换电压值,第二电压为储能单元额定的充放电状态切换电压值与预设电压宽度之和。通过增设不充不放区,能够有效避免在临近储能单元额定的充放电状态切换电压值时,频繁地进行充放电状态切换。应当理解的是,预设电压宽度可根据储能单元额定的充放电状态切换电压值和对于充放电状态切换抑制效果的要求来设定,例如,储能单元额定的充放电状态切换电压值为400V时,预设电压宽度可设定为10V,即储能输入端口输出电压小于400V为放电区,储能输入端口输出电压在400V至410V之间为不充不放区,储能输入端口输出电压大于410V为充电区。
S4,根据每个储能单元内部采集的储能输入端口电压和微网逆变器的储能连接端口电压计算每个储能单元的下垂曲线偏移量。
具体地,首先可计算每个储能单元内部采集的储能输入端口电压相对于微网逆变器的储能连接端口电压的误差。例如微网逆变器的储能连接端口电压为420V时,若储能单元A内部采集的储能输入端口电压为417.9V,则储能单元A内部采集的储能输入端口电压对于微网逆变器的储能连接端口电压的误差为(417.9-420)/420*100%=-0.5%;若储能单元B内部采集的储能输入端口电压为422.1V,则储能单元B内部采集的储能输入端口电压对于微网逆变器的储能连接端口电压的误差为(422.1-420)/420*100%=0.5%。
然后,以储能单元额定的充放电状态切换电压值为基准,根据每个储能单元内部采集的储能输入端口电压相对于微网逆变器的储能连接端口电压的误差,计算每个储能单元的下垂曲线偏移量。具体以每个储能单元内部采集的储能输入端口电压相对于微网逆变器的储能连接端口电压的误差乘以储能单元额定的充放电状态切换电压值,即可得到每个储能单元的下垂曲线偏移量。仍以上述储能单元A、B为例,储能单元A的下垂曲线偏移量为-0.5%*400V=-2V,储能单元B的下垂曲线偏移量为0.5%*400V=2V。
S5,根据每个储能单元的下垂曲线偏移量对直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线进行调整,得到每个储能单元所对应的下垂曲线,以根据每个储能单元所对应的下垂曲线对每个储能单元进行分别控制。
具体可根据每个储能单元的下垂曲线偏移量,对直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线沿储能输入端口电压的坐标轴方向进行平移。若下垂曲线偏移量为负值,则沿储能输入端口电压的坐标轴负方向平移,若下垂曲线偏移量为正值,则沿储能输入端口电压的坐标轴正方向平移。仍以上述储能单元A、B为例,如图4所示,将直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线向左平移2V,即可得到储能单元A所对应的下垂曲线,将直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线向右平移2V,即可得到储能单元B所对应的下垂曲线。
在得到每个储能单元所对应的下垂曲线后,可根据每个储能单元所对应的下垂曲线对每个储能单元进行分别控制。具体地,如图5所示,微网逆变器1内的EMS给定一个功率给定值Pbat_ref,该功率给定值经过某一储能单元所对应的下垂曲线获得电压给定的粗调,输出量为Vbat_ref_bias,积分器用于根据功率给定值与功率检测值Pbat_fb的误差实现电压给定的细调,输出量为Vbat_ref_comp。然后经过加法器作用后,得到电压给定最终值Vbat_ref,即Vbat_ref=Vbat_ref_bias+Vbat_ref_comp,该电压给定最终值输入到逆变器控制器,将该储能单元的储能输入端口电压控制在期望值。
根据本发明实施例的直流微电网中并联储能单元的控制方法,通过根据每个储能单元内部采集的储能输入端口电压和微网逆变器的储能连接端口电压计算每个储能单元的下垂曲线偏移量,然后根据每个储能单元的下垂曲线偏移量对直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线进行调整,得到每个储能单元所对应的下垂曲线,以根据每个储能单元所对应的下垂曲线对每个储能单元进行分别控制,由此,基于统一的控制策略对并联的每个储能单元进行控制,并且,根据每个储能单元采集的电压误差生成差异化的下垂曲线,相对于针对每个储能单元独立设计自适应下垂控制算法以及通过相同的下垂曲线进行控制而言,不仅能够解决多储能单元并联时不均流的问题,而且能够大大减小不同储能单元输出功率的偏差,从而能够适用于多并联储能单元的集中式控制场景,提高直流微电网运行的稳定性和可靠性。
对应上述实施例的直流微电网中并联储能单元的控制方法,本发明还提出一种直流微电网中并联储能单元的控制装置。
如图6所示,本发明实施例的直流微电网中并联储能单元的控制装置包括第一获取模块10、第二获取模块20、第三获取模块30、计算模块40和控制模块50。其中,第一获取模块10用于获取直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线;第二获取模块20用于获取微网逆变器的储能连接端口电压;第三获取模块30用于获取每个储能单元内部采集的储能输入端口电压;计算模块40用于根据每个储能单元内部采集的储能输入端口电压和微网逆变器的储能连接端口电压计算每个储能单元的下垂曲线偏移量;控制模块50用于根据每个储能单元的下垂曲线偏移量对直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线进行调整,得到每个储能单元所对应的下垂曲线,以根据每个储能单元所对应的下垂曲线对每个储能单元进行分别控制。
其中,直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线为功率-电压曲线,即表示储能输入功率与储能输入端口电压之间关系的曲线。
在本发明的一个实施例中,直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线包括放电区和充电区。在放电区,储能输入功率小于0(指电池向外输出功率的情况)、储能输入端口电压小于储能单元额定的充放电状态切换电压值;在充电区,储能输出功率大于0(指向电池输入功率的情况)、储能输入端口电压大于储能单元额定的充放电状态切换电压值。
需要说明的是,本发明实施例中储能输入端口电压是由储能单元内部采集得到的,微网逆变器的储能连接端口电压是指微网逆变器连接储能单元的端口处的电压,也即连接储能单元的直流母线电压,可由微网逆变器采集得到。
在本发明的优选实施例中,还可在直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线中增设不充不放区,即如图3所示,直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线包括充电区、不充不放区和放电区。在放电区,储能输入功率小于0、储能输入端口电压小于第一电压;在不充不放区,储能输入功率等于0、储能输入端口电压在第一电压与第二电压之间;在充电区,储能输入功率大于0、储能输入端口电压大于第二电压,其中,第一电压为储能单元额定的充放电状态切换电压值,第二电压为储能单元额定的充放电状态切换电压值与预设电压宽度之和。通过增设不充不放区,能够有效避免在临近储能单元额定的充放电状态切换电压值时,频繁地进行充放电状态切换。应当理解的是,预设电压宽度可根据储能单元额定的充放电状态切换电压值和对于充放电状态切换抑制效果的要求来设定,例如,储能单元额定的充放电状态切换电压值为400V时,预设电压宽度可设定为10V,即储能输入端口输出电压小于400V为放电区,储能输入端口输出电压在400V至410V之间为不充不放区,储能输入端口输出电压大于410V为充电区。
计算模块40首先可计算每个储能单元内部采集的储能输入端口电压相对于微网逆变器的储能连接端口电压的误差。例如微网逆变器的储能连接端口电压为420V时,若储能单元A内部采集的储能输入端口电压为417.9V,则储能单元A内部采集的储能输入端口电压对于微网逆变器的储能连接端口电压的误差为(417.9-420)/420*100%=-0.5%;若储能单元B内部采集的储能输入端口电压为422.1V,则储能单元B内部采集的储能输入端口电压对于微网逆变器的储能连接端口电压的误差为(422.1-420)/420*100%=0.5%。
然后,计算模块40以储能单元额定的充放电状态切换电压值为基准,根据每个储能单元内部采集的储能输入端口电压相对于微网逆变器的储能连接端口电压的误差,计算每个储能单元的下垂曲线偏移量。具体以每个储能单元内部采集的储能输入端口电压相对于微网逆变器的储能连接端口电压的误差乘以储能单元额定的充放电状态切换电压值,即可得到每个储能单元的下垂曲线偏移量。仍以上述储能单元A、B为例,储能单元A的下垂曲线偏移量为-0.5%*400V=-2V,储能单元B的下垂曲线偏移量为0.5%*400V=2V。
控制模块50具体可根据每个储能单元的下垂曲线偏移量,对直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线沿储能输入端口电压的坐标轴方向进行平移。若下垂曲线偏移量为负值,则沿储能输入端口电压的坐标轴负方向平移,若下垂曲线偏移量为正值,则沿储能输入端口电压的坐标轴正方向平移。仍以上述储能单元A、B为例,如图4所示,将直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线向左平移2V,即可得到储能单元A所对应的下垂曲线,将直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线向右平移2V,即可得到储能单元B所对应的下垂曲线。
在得到每个储能单元所对应的下垂曲线后,控制模块50可根据每个储能单元所对应的下垂曲线对每个储能单元进行分别控制。具体地,如图5所示,微网逆变器1内的EMS给定一个功率给定值Pbat_ref,该功率给定值经过某一储能单元所对应的下垂曲线获得电压给定的粗调,输出量为Vbat_ref_bias,积分器用于根据功率给定值与功率检测值Pbat_fb的误差实现电压给定的细调,输出量为Vbat_ref_comp。然后经过加法器作用后,得到电压给定最终值Vbat_ref,即Vbat_ref=Vbat_ref_bias+Vbat_ref_comp,该电压给定最终值输入到逆变器控制器,将该储能单元的储能输入端口电压控制在期望值。
根据本发明实施例的直流微电网中并联储能单元的控制装置,通过根据每个储能单元内部采集的储能输入端口电压和微网逆变器的储能连接端口电压计算每个储能单元的下垂曲线偏移量,然后根据每个储能单元的下垂曲线偏移量对直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线进行调整,得到每个储能单元所对应的下垂曲线,以根据每个储能单元所对应的下垂曲线对每个储能单元进行分别控制,由此,基于统一的控制策略对并联的每个储能单元进行控制,并且,根据每个储能单元采集的电压误差生成差异化的下垂曲线,相对于针对每个储能单元独立设计自适应下垂控制算法以及通过相同的下垂曲线进行控制而言,不仅能够解决多储能单元并联时不均流的问题,而且能够大大减小不同储能单元输出功率的偏差,从而能够适用于多并联储能单元的集中式控制场景,提高直流微电网运行的稳定性和可靠性。
在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种直流微电网中并联储能单元的控制方法,其特征在于,所述直流微电网包括微网逆变器和并联于所述微网逆变器直流侧的多个储能单元,所述控制方法包括以下步骤:
获取所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线;
获取所述微网逆变器的储能连接端口电压;
获取每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压;
根据每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压和所述微网逆变器的储能连接端口电压计算每个所述储能单元的下垂曲线偏移量;
根据每个所述储能单元的下垂曲线偏移量对所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线进行调整,得到每个所述储能单元所对应的下垂曲线,以根据每个所述储能单元所对应的下垂曲线对每个所述储能单元进行分别控制。
2.根据权利要求1所述的直流微电网中并联储能单元的控制方法,其特征在于,所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线包括充电区、不充不放区和放电区,在所述放电区,储能输入功率小于0、储能输入端口电压小于第一电压;在所述不充不放区,储能输入功率等于0、储能输入端口电压在所述第一电压与第二电压之间;在所述充电区,储能输入功率大于0、储能输入端口电压大于所述第二电压,
其中,所述第一电压为储能单元额定的充放电状态切换电压值,所述第二电压为所述储能单元额定的充放电状态切换电压值与预设电压宽度之和。
3.根据权利要求1或2所述的直流微电网中并联储能单元的控制方法,其特征在于,根据每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压和所述微网逆变器的储能连接端口电压计算每个所述储能单元的下垂曲线偏移量,具体包括:
计算每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压相对于所述微网逆变器的储能连接端口电压的误差;
以储能单元额定的充放电状态切换电压值为基准,根据每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压相对于所述微网逆变器的储能连接端口电压的误差,计算每个所述储能单元的下垂曲线偏移量。
4.根据权利要求3所述的直流微电网中并联储能单元的控制方法,其特征在于,根据每个所述储能单元的下垂曲线偏移量对所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线进行调整,具体包括:
根据每个所述储能单元的下垂曲线偏移量,对所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线沿储能输入端口电压的坐标轴方向进行平移。
5.一种直流微电网中并联储能单元的控制装置,其特征在于,所述直流微电网包括微网逆变器和并联于所述微网逆变器直流侧的多个储能单元,所述控制装置包括:
第一获取模块,所述第一获取模块用于获取所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线;
第二获取模块,所述第二获取模块用于获取所述微网逆变器的储能连接端口电压;
第三获取模块,所述第三获取模块用于获取每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压;
计算模块,所述计算模块用于根据每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压和所述微网逆变器的储能连接端口电压计算每个所述储能单元的下垂曲线偏移量;
控制模块,所述控制模块用于根据每个所述储能单元的下垂曲线偏移量对所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线进行调整,得到每个所述储能单元所对应的下垂曲线,以根据每个所述储能单元所对应的下垂曲线对每个所述储能单元进行分别控制。
6.根据权利要求5所述的直流微电网中并联储能单元的控制装置,其特征在于,所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线包括充电区、不充不放区和放电区,在所述放电区,储能输入功率小于0、储能输入端口电压小于第一电压;在所述不充不放区,储能输入功率等于0、储能输入端口电压在所述第一电压与第二电压之间;在所述充电区,储能输入功率大于0、储能输入端口电压大于所述第二电压,
其中,所述第一电压为储能单元额定的充放电状态切换电压值,所述第二电压为所述储能单元额定的充放电状态切换电压值与预设电压宽度之和。
7.根据权利要求5或6所述的直流微电网中并联储能单元的控制装置,其特征在于,所述计算模块具体用于:
计算每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压相对于所述微网逆变器的储能连接端口电压的误差;
以储能单元额定的充放电状态切换电压值为基准,根据每个所述储能单元内部采集的储能输入端口电压相对于所述微网逆变器的储能连接端口电压的误差,计算每个所述储能单元的下垂曲线偏移量。
8.根据权利要求7所述的直流微电网中并联储能单元的控制装置,其特征在于,所述控制模块具体用于根据每个所述储能单元的下垂曲线偏移量,对所述直流微电网进行下垂控制所采用的下垂曲线沿储能输入端口电压的坐标轴方向进行平移。
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