CN115425682A - 一种分布式光储系统、基于其的黑启动方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种分布式光储系统、基于其的黑启动方法及装置，该启动方法包括：当满足控制条件时，切断所述光储系统与电网之间的电连接；控制预设数量的所述光储系统自启动，进入电压源运行模式，所述预设数量小于或等于所述光储系统的总数量；待所述预设数量的光储系统启动后，接通所述预设数量的光储系统公共交流母线的电气连接；控制所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入电流源运行模式。通过上述方式，可以提高光储电站的可靠性。

Description

一种分布式光储系统、基于其的黑启动方法及装置
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，特别涉及一种分布式光储系统、基于其的黑启动方法及装置。
背景技术
微电网(MG)是一种将分布式能源(即微电源)、储能装置、负荷以及控制装置等汇集而成的小型发配电系统，可直接接在用户侧。微电网中的微电源一般通过变流器(如逆变器等)接入微电网，对微电源的控制即为对其变流器的控制。微电网既可与大电网(即配电网)联网运行，又可以孤岛方式运行，在满足本地用户对电能质量和供电安全要求的同时，可减少大量分布式能源渗入对电力系统的影响，具有较高的灵活性和可调度性。
微电网的黑启动，是指在微电网因大电网故障而停运后，不依靠大电网或其他微电网的帮助，仅通过启动微电网内具有自启动能力的发电机组，带动微电网内无自启动能力的发电机组，逐步扩大系统的恢复范围，最终实现整个微电网的重新启动。
现有技术中，通常采用集中式储能系统来实现光伏电站的黑启动，此方式的成本较高，可靠性一般。
发明内容
本发明提供一种分布式光储系统、基于其的黑启动方法及装置，解决现有技术中的储电站可靠性不强的技术问题。
本发明的技术方案为：提供了一种分布式光储电站，包括：光储系统，所述光储系统包括：储能系统及光伏系统，每一所述光伏系统及储能系统均分别与所述储电站的公共交流母线连接。
在一种可选的方式中，所述光伏系统包括光伏阵列，所述储能系统包括：储能电池，所述光储系统还包括：逆变器及分别与所述逆变器连接的两个直流转换器，所述光伏阵列通过一所述直流转换器与公共直流母线连接，所述储能电池通过另一所述直流转换器与所述公共直流母线连接，所述公共直流母线通过所述逆变器与公共交流母线连接。
在一种可选的方式中，所述光储系统为两个以上，所述光伏系统与所述储能系统的数量相等。
本发明还提供一种基于分布式光储电站的黑启动方法，所述方法包括：
当满足控制条件时，切断所述光储系统与电网之间的电连接；
控制预设数量的所述光储系统自启动，进入电压源运行模式，所述预设数量小于或等于所述光储系统的总数量；
待所述预设数量的光储系统启动后，接通所述预设数量的光储系统公共交流母线的电气连接；
控制所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入电流源运行模式。
在一种可选的方式中，所述控制预设数量的所述光储系统自启动，进入电压源运行模式，包括：
控制所述预设数量的光储系统自启动；
控制所述预设数量的光储系统的输出电压相位角对齐；
将所述预设数量的光储系统调为电压源运行模式。
在一种可选的方式中，所述控制所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入电流源运行模式，包括：
接通所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统与所述公共交流母线的电气连接；
接通所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入恒定功率模式，以电流源方式运行。
在一种可选的方式中，所述控制条件具体包括：所述电网出现故障，所述光储电站停止运行。
本发明还提供一种基于分布式光储电站的黑启动装置，包括：
切断模块，当满足控制条件时，用于切断所述光储系统与电网之间的电连接；
控制模块，用于控制预设数量的所述光储系统自启动，进入电压源运行模式，所述预设数量小于或等于所述光储系统的总数量；
还用于：待所述预设数量的光储系统启动后，接通所述预设数量的光储系统公共交流母线的电气连接；
还用于：控制所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入电流源运行模式。
本发明还提供一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行所述基于分布式光储电站的黑启动方法的步骤。
本发明还提供一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行所述基于分布式光储电站的黑启动方法的步骤。
本发明相较于现有技术，其有益效果为：采用分布式储能系统，以及数量相等的光伏系统形成光储电站，若其中一个光储系统出现故障时，其他光储系统可以替代工作，可以提高光储电站的可靠性。。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例相应的附图。
图1示出了本发明实施例提供了一种分布式光储电站的结构图；
图2示出了本发明实施例提供了一种分布式光储电站的光储系统的部分结构图；
图3示出了本发明实施例提供了一种基于分布式光储电站的黑启动方法的流程示意图；
图4示出了本发明实施例的一种基于分布式光储电站的黑启动装置的结构示意图；
图5示出了本发明实施例提供的计算设备的结构示意图。
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。
本发明中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」、「顶部」以及「底部」等词，仅是参考附图的方位，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
本发明术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。
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。
请参见图1，本发明优选实施例提供了一种分布式光储电站的结构图，该分布式光储电站包括：光储系统，该光储系统为两个及两个以上(见图2，包括光储系统1、光储系统2、、、光储系统n，其中，n大于或等于2)，每一光储系统1包括：光伏系统11及储能系统12，其中，该光伏系统11及储能系统12均分别与储电站的电网的公共交流母线电气连接(见图1及图2)，该光伏系统11及储能系统12的数量相等。
在本实施例中，采用分布式储能系统，以及数量相等的光伏系统形成光储电站，若其中一个光储系统出现故障时，其他光储系统可以替代工作，可以提高光储电站的可靠性。
在本发明的一个可选方式中，见图2，该光伏系统11包括光伏阵列111，该储能系统12包括储能电池121，该分布式光储电站还包括；逆变器013、两个直流转换器14(141级142)，储能电池121通过一直流转换器141连接公共直流母线(即直流母线)，光伏阵列111通过一直流转换器14与所述直流母线连接，该公共直流母线通过逆变器13连接电网的公共交流母线(即交流母线)。
在本实施例中，储能系统与光伏系统分别连接到相同的公共直流母线，且共用一个逆变器，可以节约成本，也可一定程度上提高电压稳定性，改善逆变器的输出性能。
基于上述实施例，见图3，为本发明优选实施例提供了一种基于分布式光储电站的黑启动方法的流程图，该黑启动方法包括：
步骤S1，当满足控制条件时，切断所述光储系统与电网之间的电连接；
具体地，所述电网出现故障，且光储电站停止运行时，直接切断光储系统1与电网之间的电连接，其中可以通过开关控制或者PWM脉冲信号控制，此处对此不作限制。
步骤S2，控制预设数量的所述光储系统自启动，进入电压源运行模式；
具体地，控制预设数量的光储系统1(全文以光储系统1为例)自启动，进入电压源运行模式，其中，预设数量小于或等于光储系统1的总数量，例如控制n个光储系统1自启动，启动后控制该n个光储系统1进入电压源运行模式，其中，n大于或等于2，如光储系统1的总数量为m时，n＜m。需要说明的是，光储系统的结构一致，工作原理也一致。
进一步地，控制该n个光储系统1的输出电压的相位角对齐，然后将其从初始模式调为电压源运行模式。
步骤S3，待预设数量的光储系统启动后，接通预设数量的光储系统公共交流母线的电气连接；
具体地，若前述n个光储系统1启动后，接通其余的光储系统1与公共交流母线的电气连接，即将m-n个光储系统1与公共交流母线之间电气连接。
步骤S4,控制预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入电流源运行模式。
具体地，控制该m-n个光储系统1进入电流源运行模式，等n个光储系统1自启动后，控制该m-n个光储系统1进入PQ(恒定功率)模式，以电流源方式运行。
在本发明中，采用分布式储能系统，以及数量相等的光伏系统形成光储电站，若其中一个光储系统出现故障时，其他光储系统可以替代工作，可以提高光储电站的可靠性。
其次，储能系统与光伏系统分别连接到相同的公共直流母线，且共用一个逆变器，可以节约成本，也可一定程度上提高电压稳定性，改善逆变器的输出性能。
基于上述实施例，本发明还提出一种基于分布式光储电站的黑启动装置，如图4所示：示出了本发明实施例的一种基于分布式光储电站的黑启动装置的结构示意图，该控制装置包括：切断模块401、与切断模块401连接的控制模块402，其中：
切断模块401，当满足控制条件时，用于切断所述光储系统与电网之间的电连接；
具体地，所述电网出现故障，且光储电站停止运行时，直接切断光储系统1与电网之间的电连接，其中可以通过开关控制或者PWM脉冲信号控制，此处对此不作限制。
控制模块402，用于控制预设数量的所述光储系统自启动，进入电压源运行模式，所述预设数量小于或等于所述光储系统的总数量；
具体地，控制预设数量的光储系统1自启动，进入电压源运行模式，其中，预设数量小于或等于光储系统1的总数量，例如控制n个光储系统1自启动，启动后控制该n个光储系统1进入电压源运行模式，其中，n大于或等于2，如光储系统1的总数量为m时，n＜m。
进一步地，控制该n个光储系统1的输出电压的相位角对齐，然后将其从初始模式调为电压源运行模式。
还用于：待所述预设数量的光储系统启动后，接通所述预设数量的光储系统公共交流母线的电气连接；
具体地，若前述n个光储系统1启动后，接通其余的光储系统1与公共交流母线的电气连接，即将m-n个光储系统1与公共交流母线之间电气连接。
还用于控制所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入电流源运行模式。
具体地，控制该m-n个光储系统1进入电流源运行模式，等n个光储系统1自启动后，控制该m-n个光储系统1进入PQ(恒定功率)模式，以电流源方式运行，m，n均为大于0的自然数。
在本发明中，采用分布式储能系统，以及数量相等的光伏系统形成光储电站，若其中一个光储系统出现故障时，其他光储系统可以替代工作，可以提高光储电站的可靠性。
其次，储能系统与光伏系统分别连接到相同的公共直流母线，且共用一个逆变器，可以节约成本，也可一定程度上提高电压稳定性，改善逆变器的输出性能。
在一种可选方式中，所述控制模块402具体用于：
控制所述预设数量的光储系统自启动；
控制所述预设数量的光储系统的输出电压相位角对齐；
将所述预设数量的光储系统调为电压源运行模式。
在一种可选方式中，所述控制模块402具体用于：
接通所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统与所述公共交流母线的电气连接；
接通所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入恒定功率模式，以电流源方式运行。
在本发明中，采用分布式储能系统，以及数量相等的光伏系统形成光储电站，若其中一个光储系统出现故障时，其他光储系统可以替代工作，可以提高光储电站的可靠性。
其次，储能系统与光伏系统分别连接到相同的公共直流母线，且共用一个逆变器，可以节约成本，也可一定程度上提高电压稳定性，改善逆变器的输出性能。
本发明实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的基于分布式光储电站的黑启动方法。
可执行指令具体可以用于使得处理器执行以下操作：
当满足控制条件时，切断所述光储系统与电网之间的电连接；
控制预设数量的所述光储系统自启动，进入电压源运行模式，所述预设数量小于或等于所述光储系统的总数量；
待所述预设数量的光储系统启动后，接通所述预设数量的光储系统公共交流母线的电气连接；
控制所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入电流源运行模式。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
控制所述预设数量的光储系统自启动；
控制所述预设数量的光储系统的输出电压相位角对齐；
将所述预设数量的光储系统调为电压源运行模式。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
接通所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统与所述公共交流母线的电气连接；
接通所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入恒定功率模式，以电流源方式运行。
在一种可选的方式中，所述控制条件具体包括：所述电网出现故障，所述光储电站停止运行。
图5示出了本发明实施例提供的计算设备的结构示意图，本发明具体实施例并不对设备的具体实现做限定。
如图5所示，该计算设备可以包括：处理器(processor)502、通信接口(Communications Interface)504、存储器(memory)506、以及通信总线508。
其中：处理器502、通信接口504、以及存储器506通过通信总线508完成相互间的通信。通信接口504，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。处理器502，用于执行程序510，具体可以执行上述基于分布式光储电站的黑启动方法实施例中的相关步骤。
具体地，程序510可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
处理器502可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或各个集成电路。设备包括的一个或各个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或各个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或各个CPU以及一个或各个ASIC。
存储器506，用于存放程序510。存储器506可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
程序510具体可以用于使得处理器502执行以下操作：
当满足控制条件时，切断所述光储系统与电网之间的电连接；
控制预设数量的所述光储系统自启动，进入电压源运行模式，所述预设数量小于或等于所述光储系统的总数量；
待所述预设数量的光储系统启动后，接通所述预设数量的光储系统公共交流母线的电气连接；
控制所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入电流源运行模式。
在一种可选的方式中，程序510具体可以用于使得处理器502执行以下操作：
控制所述预设数量的光储系统自启动；
控制所述预设数量的光储系统的输出电压相位角对齐；
将所述预设数量的光储系统调为电压源运行模式。
在一种可选的方式中，程序510具体可以用于使得处理器502执行以下操作：
接通所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统与所述公共交流母线的电气连接；
接通所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入恒定功率模式，以电流源方式运行。
在一种可选的方式中，所述控制条件具体包括：所述电网出现故障，所述光储电站停止运行。
在本发明中，采用分布式储能系统，以及数量相等的光伏系统形成光储电站，若其中一个光储系统出现故障时，其他光储系统可以替代工作，可以提高光储电站的可靠性。
其次，储能系统与光伏系统分别连接到相同的公共直流母线，且共用一个逆变器，可以节约成本，也可一定程度上提高电压稳定性，改善逆变器的输出性能。
综上，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种分布式光储电站，其特征在于，包括：光储系统，所述光储系统包括：储能系统及光伏系统，每一所述光伏系统及储能系统均分别与所述储电站的公共交流母线连接。
2.根据权利要求1所述的分布式储电站，其特征在于，所述光伏系统包括光伏阵列，所述储能系统包括：储能电池，所述光储系统还包括：逆变器及分别与所述逆变器连接的两个直流转换器，所述光伏阵列通过一所述直流转换器与公共直流母线连接，所述储能电池通过另一所述直流转换器与所述公共直流母线连接，所述公共直流母线通过所述逆变器与公共交流母线连接。
3.根据权利要求2所述的分布式储电站，其特征在于，所述光储系统为两个以上，所述光伏系统与所述储能系统的数量相等。
4.一种基于权利要求3所述的分布式光储电站的黑启动方法，其特征在于，所述方法包括：
当满足控制条件时，切断所述光储系统与电网之间的电连接；
控制预设数量的所述光储系统自启动，进入电压源运行模式，所述预设数量小于或等于所述光储系统的总数量；
待所述预设数量的光储系统启动后，接通所述预设数量的光储系统公共交流母线的电气连接；
控制所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入电流源运行模式。
5.根据权利要求4所述的黑启动方法，其特征在于，所述控制预设数量的所述光储系统自启动，进入电压源运行模式，包括：
控制所述预设数量的光储系统自启动；
控制所述预设数量的光储系统的输出电压相位角对齐；
将所述预设数量的光储系统调为电压源运行模式。
6.根据权利要求4所述的黑启动方法，其特征在于，所述控制所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入电流源运行模式，包括：
接通所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统与所述公共交流母线的电气连接；
接通所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入恒定功率模式，以电流源方式运行。
7.根据权利要求4所述的黑启动方法，其特征在于，所述控制条件具体包括：所述电网出现故障，所述光储电站停止运行。
8.一种基于分布式光储电站的黑启动装置，其特征在于，包括：
切断模块，当满足控制条件时，用于切断所述光储系统与电网之间的电连接；
控制模块，用于控制预设数量的所述光储系统自启动，进入电压源运行模式，所述预设数量小于或等于所述光储系统的总数量；
还用于：待所述预设数量的光储系统启动后，接通所述预设数量的光储系统公共交流母线的电气连接；
还用于控制所述预设数量的光储系统之外的其它光储系统进入电流源运行模式。
9.一种计算设备，其特征在于，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行根据所述权利要求4-7任一项所述的基于分布式光储电站的黑启动方法的步骤。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行根据所述权利要求4-7任一项所述的基于分布式光储电站的黑启动方法的步骤。
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