CN116488263A - 光储系统防逆流控制方法、控制设备、系统及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光储系统防逆流控制方法、控制设备、系统及介质,光储能系统包括光伏阵列、电池模块、三相储能逆变器和电网;三相储能逆变器的各相控制环路包括一个电压外环和一个电流内环;电流内环的输入端设置有限流器;该方法首先获取三相储能逆变器的输出功率、电网的功率和各相负载的需求功率;然后根据电网的功率和各相负载的需求功率,确定三相储能逆变器的输出功率参考值;最终根据输出功率和输出功率参考值,确定限流器的上限值。先计算逆变器理论所需功率,即输出功率参考值,再与实际功率相对比,依据对比结果调整限流器上限,从而使实际功率大于理论所需功率时,快速降低逆变器输出功率,有效防止逆流现象的产生。
Description
技术领域
本发明属于电力电子技术领域,尤其涉及一种光储系统防逆流控制方法、控制设备、系统及介质。
背景技术
在电力系统中,通常是由电网向负载供电,该电力输送方向称为正向电流。在光伏阵列接入后,由光伏阵列和电网共同向负载供电。但在光伏阵列的逆变器功率超出负载需求时,会使光伏阵列的多余电力送入电网,该电力输送方向与正向电流相反,因此称为“逆流”。逆流现象容易导致电网的电能质量下降,因此在光伏阵列的逆变器功率超出负载需求时,需要降低逆变器输出,将多余电能存储到电池模块内,避免对电网造成影响。
现有的三相储能逆变器在进行防逆流控制时多通过在电网端口处增加额外的电流传感器,并通过485通讯将电流信息发送给储能设备,储能设备接收到电流信息之后判断是否有相序出现逆流,如果有则同时减小储能变流器三相位流,但该方式的控制速度慢,无法对逆流现象进行快速的响应。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种光储系统防逆流控制方法、控制设备、系统及介质,旨在解决现有技术对三相储能逆变器的控制速度较慢,无法对逆流现象进行快速的响应的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种光储系统防逆流控制方法,光储能系统包括光伏阵列、电池模块、三相储能逆变器和电网;光伏阵列、电池模块均与三相储能逆变器连接;三相储能逆变器的各相均与负载连接;电网的各相均与负载连接;三相储能逆变器的各相控制环路包括一个电压外环和一个电流内环;电流内环的输入端设置有限流器;该方法包括:
获取三相储能逆变器的输出功率、电网的功率和各相负载的需求功率;
根据电网的功率和各相负载的需求功率,确定三相储能逆变器的输出功率参考值;
根据三相储能逆变器的输出功率和输出功率参考值,确定限流器的上限值。
本发明实施例的第一方面提供了一种光储系统防逆流控制装置,光储能系统包括光伏阵列、电池模块、三相储能逆变器和电网;光伏阵列、电池模块均与三相储能逆变器连接;三相储能逆变器的各相均与负载连接;电网的各相均与负载连接;三相储能逆变器的各相控制环路包括一个电压外环和一个电流内环;电流内环的输入端设置有限流器;该装置包括:
获取模块,用于获取三相储能逆变器的输出功率、电网的功率和各相负载的需求功率;
确定模块,用于根据电网的功率和各相负载的需求功率,确定三相储能逆变器的输出功率参考值;
限流模块,用于根据三相储能逆变器的输出功率和输出功率参考值,确定限流器的上限值。
本发明实施例的第三方面提供了一种控制设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现如上第一方面的光储系统防逆流控制方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种光储系统,包括:光伏阵列、电池模块、三相储能逆变器和电网;三相储能逆变器设置有如上第三方面的控制设备;光储能系统包括光伏阵列、电池模块、三相储能逆变器和电网;光伏阵列、电池模块均与三相储能逆变器连接;三相储能逆变器的各相均与负载连接;电网的各相均与负载连接。
本发明实施例的第五方面提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面的光储系统防逆流控制方法的步骤。
本发明实施例提供的光储系统防逆流控制方法、控制设备、系统及介质,光储能系统包括光伏阵列、电池模块、三相储能逆变器和电网;三相储能逆变器的各相控制环路包括一个电压外环和一个电流内环;电流内环的输入端设置有限流器;该方法首先获取三相储能逆变器的输出功率、电网的功率和各相负载的需求功率;然后根据电网的功率和各相负载的需求功率,确定三相储能逆变器的输出功率参考值;最终根据三相储能逆变器的输出功率和输出功率参考值,确定限流器的上限值。通过先计算逆变器理论所需输出的功率,即输出功率参考值,再与实际所输出的输出功率相对比,依据对比结果调整限流器上限,从而使实际所输出的输出功率大于理论所需输出的功率时,快速降低逆变器输出功率,有效防止逆流现象的产生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的光储系统的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的光储系统防逆流控制方法的实现流程图;
图3是本发明实施例提供的单相控制环路图;
图4是本发明实施示例提供的光储系统防逆流控制方法的应用场景图;
图5是本发明实施例提供的光储系统防逆流控制装置的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的控制设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
图1是本发明实施例提供的光储系统的结构示意图。如图1所示,在一些实施例中,光储系统包括光伏阵列11、电池模块12、三相储能逆变器13和电网14;三相储能逆变器13设置有控制设备;光储能系统包括光伏阵列、电池模块、三相储能逆变器和电网;光伏阵列、电池模块均与三相储能逆变器连接;三相储能逆变器的各相均与负载连接;电网的各相均与负载连接。
光伏阵列11通过三相储能逆变器13向各相的负载供电,不足部分由电网14补足,在负载需求较低或者光伏阵列11的发电量较高时,为避免电能由三相储能逆变器13逆流到电网14,控制设备立即减小三相储能逆变器13的输出功率,将多余电能存储到电池模块12内。
图2是本发明实施例提供的光储系统防逆流控制方法的实现流程图。如图2所示,在一些实施例中,光储系统防逆流控制方法,应用于图1中所示的控制设备,三相储能逆变器的各相控制环路包括一个电压外环和一个电流内环;电流内环的输入端设置有限流器;该方法包括:
S210,获取三相储能逆变器的输出功率、电网的功率和各相负载的需求功率。
在本发明实施例中,控制设备设置在三相储能逆变器内,可以直接采集其实际的输出功率,电网的输出端和负载端均设置有电能表等计量设备,控制设备与这些计量设备通信,获取电网的功率和各相负载的需求功率。
S220,根据电网的功率和各相负载的需求功率,确定三相储能逆变器的输出功率参考值。
在本发明实施例中,三相储能逆变器的输出功率参考值,可以是各相负载的需求功率与电网的功率的差值,代表三相储能逆变器理论输出值。
S230,根据三相储能逆变器的输出功率和输出功率参考值,确定限流器的上限值。
在本发明实施例中,三相储能逆变器的输出功率可以直接由三相储能逆变器上的电能计量设备采集得到,也可以采集三相储能逆变器的输出电流和输出电压,由输出电流和输出电压计算得到,在此不作限定。
在本发明实施例中,通过先计算逆变器理论所需输出的功率,即输出功率参考值,再与实际所输出的输出功率相对比,依据对比结果调整限流器上限,从而使实际所输出的输出功率大于理论所需输出的功率时,快速降低逆变器输出功率,有效防止逆流现象的产生。
在一些实施例中,S230可以包括:计算三相储能逆变器的输出功率和输出功率参考值的功率差值;将功率差值输入到PI控制器内,得到第一控制量;将第一控制量和输出功率参考值输入到脉宽调制器内,得到限流器的上限值。
在本发明实施例中,三相储能逆变器的输出功率P总fdb和输出功率参考值P总ref的功率差值,即逆变器实际输出与理论输出的差值。在实际输出大于理论输出时,存在逆流风险,此时功率差值输入到PI控制器内后转化为脉冲信号,输入到限流器内,使限流器的限流上限值随实际输出和理论输出的差距相应调整。
在一些实施例中,该方法还包括:获取三相储能逆变器各相的输出电压;根据三相储能逆变器各相的输出电压、电压参考值和电压外环确定各相的第二控制量;根据第二控制量和限流器的上限值,确定各相的电流参考值;将电流参考值输入到电流内环中,确定各相的第三控制量;根据各相的第三控制量对三相储能逆变器的输出功率进行控制。
在本发明实施例中,获取得到的三相储能逆变器各相的输出电压Ubusfb需要经低通滤波器(Low-pass filter,LPF)处理,再与电压参考值Ubusref做差,然后经电压外环中的PI控制器输入到限流器中进行上限控制,得到各相的电流参考值。各相的电流参考值输入到电流内环中后,结合三相储能逆变器反馈的输出电流,即可计算得到的第三控制量,对比例系数和控制环路的控制量进行调整,从而使三相储能逆变器的输出能够跟随负载变化,实现三相不平衡输出。
在本发明实施例中,通过在控制环路中设置比例控制器,按照负载需求设置比例控制器的比例,使各相按照比例向负载输出相应的功率,从而实现100%不平衡相位输出。
图3是本发明实施例提供的单相控制环路图。如图3所示,在一些实施例中,电流内环的输入端和限流器之间设置有一个比例控制器;相应的,该方法还包括:根据各相负载的需求功率,确定三相储能逆变器各相的单相功率参考值;根据各相的单相功率参考值,确定各相的控制环路中比例控制器的比例系数;相应的,根据第二控制量和限流器的上限值,确定各相的电流参考值,包括:根据第二控制量、限流器的上限值和比例系数,确定各相的电流参考值。
在本发明实施例中,比例控制器仅将接收到的控制量乘以比例系数,然后输入到电流环内,并不做其他处理。通过将体现负载变化的单相功率参考值调整比例控制器的比例系数,能够使控制环路所输出的控制信号跟随负载需求变化,从而使各相为不同功率的负载供电,即不平衡相位输出。
在一些实施例中,根据各相的单相功率参考值,确定各相的控制环路中比例控制器的比例系数,包括:
其中,Ki为第i相的比例系数,Piref为第i相的单相功率参考值,P总ref为输出功率参考值,输出功率参考值为各相的单相功率参考值之和。
在一些实施例中,比例系数包括第一比例系数和第二比例系数;相应的,根据各相的单相功率参考值,确定各相的控制环路中比例控制器的比例系数,包括:根据各相的单相功率参考值,确定输出功率参考值;根据各相的单相功率参考值和输出功率参考值,确定第一比例系数;根据各相的单相功率参考值和三相储能逆变器的标称功率,确定第二比例系数。
在本发明实施例中,第一比例系数反映各相之间的不平衡程度、第二比例系数反映各相的输出大小。
在一些实施例中,根据各相的单相功率参考值和输出功率参考值,确定第一比例系数,包括:
根据各相的单相功率参考值和三相储能逆变器的标称功率,确定第二比例系数,包括:
其中,K1i为第i相的第一比例系数,K2i为第i相的第二比例系数,Piref为第i相的单相功率参考值,P总ref为输出功率参考值,即各相的单相功率参考值之和,P标为三相储能逆变器输出的标称功率。
在本发明实施例中,由于各相控制是独立的,比例系数只能体现各相的输出比例,不能体现实际输出大小。例如三相的需求功率分别为0W、2W、4W,三相的Piref/P总ref分别为0、1/3、2/3。但三相的需求功率为0W、1W、2W时,三相的Piref/P总ref同样为0、1/3、2/3。因此引入一个第二比例系数,将每相的输出除以1/3的标称功率,即可体现各相的输出大小。相应的,限流器输出的值,进入比例控制器后,需要乘以第一比例系数和第二比例系数。
图4是本发明实施示例提供的光储系统防逆流控制方法的应用场景图。本发明的光储系统防逆流控制方法可以包括但不限于该应用场景。如图4所示,光储系统可实现100%不平衡相位输出,即三相储能逆变器13的每相的输出都可以是0W到1/3逆变器的标称功率之间的任一值,电池12的额定功率为4kW,能够存储三相储能逆变器13任一相的额外输出,避免逆流。标称功率为12kW,电池12功率为4kW的三相储能逆变器,其每相的最大输出均为4kW。
在本发明实施示例中,光伏阵列11与电网14并网,共同为负载进行供电,如图1所示的三个负载中,三个负载各连接在一相上。灯光负载的需求功率为0kW,三相储能逆变器12在L1相的输出为0kW检测到。电脑负载的需求功率为4kW、L2相位网的输出为0kW,上报给三相储能逆变器12,则三相储能逆变器12在L2相上的输出为4kW,即输出功率参考值P总ref为4kW。检测到家电负载的需求功率为4kW,L3相位电网的输出为2kW,上报给三相储能逆变器12,则三相储能逆变器12在L3相上的输出为2kW,即输出功率参考值P总ref为2kW。图4所示的光储系统仅为本发明的一种示例,并不作为限定。
综上,本发明的有益效果具体为:
1.设置限流器,通过上限值来避免光伏阵列输出过多的电能导致的光伏阵列向电网供电,避免逆流现象的产生。
2.通过在控制环路中设置比例控制器,按照负载需求设置比例控制器的比例,使各相按照比例向负载输出相应的功率,从而实现100%不平衡相位输出。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
图5是本发明实施例提供的光储系统防逆流控制装置的结构示意图。如图5所示,在一些实施例中,光储系统防逆流控制装置5,包括:
获取模块510,用于获取三相储能逆变器的输出功率、电网的功率和各相负载的需求功率;
确定模块520,用于根据电网的功率和各相负载的需求功率,确定三相储能逆变器的输出功率参考值;
限流模块530,用于根据三相储能逆变器的输出功率和输出功率参考值,确定限流器的上限值。
可选的,限流模块530,具体用于:计算三相储能逆变器的输出功率和输出功率参考值的功率差值;将功率差值输入到PI控制器内,得到第一控制量;将第一控制量和输出功率参考值输入到脉宽调制器内,得到限流器的上限值。
可选的,光储系统防逆流控制装置5还包括:控制模块,用于获取三相储能逆变器各相的输出电压;根据三相储能逆变器各相的输出电压、电压参考值和电压外环确定各相的第二控制量;根据第二控制量和限流器的上限值,确定各相的电流参考值;将电流参考值输入到电流内环中,确定各相的第三控制量;根据各相的第三控制量对三相储能逆变器的输出功率进行控制。
可选的,电流内环的输入端和限流器之间设置有一个比例控制器;相应的,光储系统防逆流控制装置5还包括:比例计算模块,用于根据各相负载的需求功率,确定三相储能逆变器各相的单相功率参考值;根据各相的单相功率参考值,确定各相的控制环路中比例控制器的比例系数;相应的,控制模块,具体用于:根据第二控制量、限流器的上限值和比例系数,确定各相的电流参考值。
可选的,比例计算模块,具体用于:
其中,Ki为第i相的比例系数,Piref为第i相的单相功率参考值,P总ref为输出功率参考值,输出功率参考值为各相的单相功率参考值之和。
可选的,比例系数包括第一比例系数和第二比例系数;比例计算模块,用于:根据各相的单相功率参考值,确定输出功率参考值;根据各相的单相功率参考值和输出功率参考值,确定第一比例系数;根据各相的单相功率参考值和三相储能逆变器的标称功率,确定第二比例系数。
可选的,比例计算模块,具体用于:
其中,K1i为第i相的第一比例系数,K2i为第i相的第二比例系数,Piref为第i相的单相功率参考值,P总ref为输出功率参考值,即各相的单相功率参考值之和,P标为三相储能逆变器输出的标称功率。
本实施例提供的光储系统防逆流控制装置,可用于执行上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
图6是本发明实施例提供的控制设备的结构示意图。如图6所示,本发明的一个实施例提供的控制设备6,该实施例的控制设备6包括:处理器60、存储器61以及存储在存储器61中并可在处理器60上运行的计算机程序62。处理器60执行计算机程序62时实现上述各个光储系统防逆流控制方法实施例中的步骤,例如图2所示的步骤210至步骤230。或者,处理器60执行计算机程序62时实现上述各系统实施例中各模块/单元的功能,例如图5所示模块510至530的功能。
示例性的,计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元,一个或者多个模块/单元被存储在存储器61中,并由处理器60执行,以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述计算机程序62在控制设备6中的执行过程。
控制设备6可以是手机、电脑、MCU、ECU等,在此不作限定。控制设备6可包括,但不仅限于,处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解,图6仅仅是控制设备6的示例,并不构成对控制设备6的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器61可以是控制设备6的内部存储单元,例如控制设备6的硬盘或内存。存储器61也可以是控制设备6的外部存储设备,例如控制设备6上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,存储器61还可以既包括控制设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器61用于存储计算机程序以及终端所需的其他程序和数据。存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述光储系统防逆流控制方法实施例中的步骤。
计算机可读存储介质存储有计算机程序62,计算机程序62包括程序指令,程序指令被处理器60执行时实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序62来指令相关的硬件来完成,计算机程序62可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序62在被处理器60执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,计算机程序62包括计算机程序代码,计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括:能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
计算机可读存储介质可以是前述任一实施例的终端的内部存储单元,例如终端的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是终端的外部存储设备,例如终端上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,计算机可读存储介质还可以既包括终端的内部存储单元也包括外部存储设备。计算机可读存储介质用于存储计算机程序及终端所需的其他程序和数据。计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,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单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,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单元中,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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,计算机程序包括计算机程序代码,计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括:能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光储系统防逆流控制方法,其特征在于,光储能系统包括光伏阵列、电池模块、三相储能逆变器和电网;所述光伏阵列、所述电池模块均与所述三相储能逆变器连接;所述三相储能逆变器的各相均与负载连接;所述电网的各相均与负载连接;所述三相储能逆变器的各相控制环路包括一个电压外环和一个电流内环;所述电流内环的输入端设置有限流器;
所述方法包括:
获取所述三相储能逆变器的输出功率、所述电网的功率和各相负载的需求功率;
根据所述电网的功率和各相负载的需求功率,确定所述三相储能逆变器的输出功率参考值;
根据三相储能逆变器的输出功率和所述输出功率参考值,确定所述限流器的上限值。
2.根据权利要求1所述的光储系统防逆流控制方法,其特征在于,所述根据三相储能逆变器的输出功率和所述输出功率参考值,确定所述限流器的上限值,包括:
计算所述三相储能逆变器的输出功率和所述输出功率参考值的功率差值;
将所述功率差值输入到PI控制器内,得到第一控制量;
将所述第一控制量和所述输出功率参考值输入到脉宽调制器内,得到所述限流器的上限值。
3.根据权利要求1所述的光储系统防逆流控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述三相储能逆变器各相的输出电压;
根据所述三相储能逆变器各相的输出电压、电压参考值和所述电压外环确定各相的第二控制量;
根据所述第二控制量和所述限流器的上限值,确定各相的电流参考值;
将所述电流参考值输入到电流内环中,确定各相的第三控制量;
根据各相的第三控制量对所述三相储能逆变器的输出功率进行控制。
4.根据权利要求3所述的光储系统防逆流控制方法,其特征在于,所述电流内环的输入端和限流器之间设置有一个比例控制器;所述方法还包括:
根据各相负载的需求功率,确定所述三相储能逆变器各相的单相功率参考值;
根据各相的单相功率参考值,确定各相的控制环路中比例控制器的比例系数;
所述根据所述第二控制量和所述限流器的上限值,确定各相的电流参考值,包括:
根据所述第二控制量、所述限流器的上限值和所述比例系数,确定各相的电流参考值。
5.根据权利要求4所述的光储系统防逆流控制方法,其特征在于,所述根据各相的单相功率参考值,确定各相的控制环路中比例控制器的比例系数,包括:
其中,Ki为第i相的比例系数,Piref为第i相的单相功率参考值,P总ref为所述输出功率参考值,所述输出功率参考值为各相的单相功率参考值之和。
6.根据权利要求4所述的光储系统防逆流控制方法,其特征在于,所述比例系数包括第一比例系数和第二比例系数;
所述根据各相的单相功率参考值,确定各相的控制环路中比例控制器的比例系数,包括:
根据各相的单相功率参考值,确定输出功率参考值;
根据各相的单相功率参考值和输出功率参考值,确定所述第一比例系数;
根据各相的单相功率参考值和三相储能逆变器的标称功率,确定所述第二比例系数。
7.根据权利要求6所述的光储系统防逆流控制方法,其特征在于,所述根据各相的单相功率参考值和输出功率参考值,确定所述第一比例系数,包括:
所述根据各相的单相功率参考值和三相储能逆变器的标称功率,确定所述第二比例系数,包括:
其中,K1i为第i相的第一比例系数,K2i为第i相的第二比例系数,Piref为第i相的单相功率参考值,P总ref为所述输出功率参考值,即各相的单相功率参考值之和,P标为三相储能逆变器输出的标称功率。
8.一种控制设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述光储系统防逆流控制方法的步骤。
9.一种光储系统,其特征在于,包括:光伏阵列、电池模块、三相储能逆变器和电网;所述三相储能逆变器设置有如上的权利要求8所述的控制设备;光储能系统包括光伏阵列、电池模块、三相储能逆变器和电网;所述光伏阵列、所述电池模块均与所述三相储能逆变器连接;所述三相储能逆变器的各相均与负载连接;所述电网的各相均与负载连接。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述光储系统防逆流控制方法的步骤。
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2023
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CN117277512B (zh) * | 2023-11-14 | 2024-04-09 | 深圳市德兰明海新能源股份有限公司 | 一种三相储能系统的自适应充电功率调节方法 |
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