光储联合发电综合能量管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种能量管理系统，具体涉及光储联合发电综合能量管理系统。
【背景技术】
[0002] 由于其普遍、巨量、无害和可再生的优点，太阳能已被广泛作为国家能源战略的重 要组成部分。光伏发电是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转 换为电能的一种新型发电模式。大量开发光伏发电之际，光伏自身间歇性和随机性产生的 功率波动对系统的冲击也越来越突出，对电能质量影响和电力系统的稳定性都有影响，目 前通常将储能装置应用于间歇式电源以平抑功率波动。因此，需要提供一种光储联合发电 综合能量管理系统来提高电能质量低，降低光伏发电输出的波动对电网产生的冲击。
【发明内容】
[0003] 为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种光储联合发电综合能量管理系统， 所述系统包括光伏阵列和储能系统，光伏逆变器的一端与所述光伏阵列连接，另一端通过 网侧变流器接入电网；储能变流器的一端与所述储能系统相连，另一端通过所述网侧变流 器接入所述电网；
[0004]MPPT控制器的输入端与连接所述光伏阵列和所述光伏逆变器的连线连接，输出端 与所述光伏逆变器连接；
[0005] 模糊控制器的输入端分别与所述储能系统和所述光伏逆变器连接，输出端与所述 储能变流器连接。
[0006] 优选的，所述MPPT控制器依据所述光伏阵列的电压信号UPV和电流信号IPV控制所 述光伏逆变器对光伏阵列的输出功率最大点进行跟踪；
[0007] 优选的，所述模糊控制器包括输出端以及连接于所述储能系统和所述储能变流器 之间的，用于实时采集储能系统的荷电状态S0C的输入端和连接于所述光伏逆变器与所述 网侧变流器之间的，用于实时采集所述光伏逆变器的相邻采样点的输出功率差值PDlff的输 入端；
[0008] 优选的，所述模糊控制器对所述荷电状态S0C和所述输出功率差值PDlff进行模糊 化处理，得到调整所述储能系统的输出功率的功率指令PB;
[0009] 优选的，所述模糊控制器对所述功率指令PB进行解模糊处理后将其发送到所述 储能变流器；所述储能变流器依据解模糊后的功率指令PB对所述储能系统输出的功率进 行调整；
[0010] 优选的，所述模糊控制对所述荷电状态S0C进行模糊化处理包括3个量化等级的 量化基本论域[0.2,0.8];偏差在论域上取语言值的集合为{:小，中，大}，用英文字母{S， M，B}表示；
[0011] 优选的，所述模糊控制对所述输出功率差值PDlff进行模糊化处理包括3个量化 等级的量化基本论域[0，1];偏差在论域上取语言值的集合为{:小，中，大}，用英文字母 {S,Μ,B}表示；
[0012] 优选的，所述模糊控制器对所述功率指令PB的解模糊处理包括7个量化等级的量 化基本论域[0，1];偏差在论域上取语言值的集合为{非常小，小，小中，中，中大，大，非常 大}，用英文字母{VS，S，SM，M，MB，B，VB}表示；
[0013] 优选的，所述网侧变流器通过隔离变压器与电网相连，用于抑制所述电网中的高 频干扰。
[0014] 与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：
[0015] 1、本发明技术方案中，采用模糊控制器对光伏阵列和储能系统的输出功率进行模 糊处理，能够实现对储能逆变器的精确控制，提高光伏阵列功率波动的平抑效果；
[0016] 2、本发明技术方案中，将荷电状态S0C进行模糊化处理的量化基本论域设置为 [0. 2,0. 8]，所述量化基本论域包括3个量化等级，将输出功率差值PDlff进行模糊化处理的 量化基本论域设置为[0,1]，所述量化基本论域包括3个量化等级，将功率指令PB的解模糊 处理的量化基本论域设置为[0, 1]，所述量化基本论域包括7个量化等级，能够提高荷电状 态S0C、输出功率差值PDlff和功率指令PB的模糊处理准确性，从而控制储能逆变器输出功 率更加接近实际需求，保证电网负荷工作稳定；
[0017] 3、本发明技术方案中，MPPT控制器的MPPT模块，能使光伏阵列的每个光伏组件输 出都保持在最大功率点，有效提高了光伏阵列的效率；
[0018] 4、本发明技术方案中，MPPT控制器没有现有技术中DSP等需要复杂算法的模块， 降低了电路的复杂程度，更加有利于MPPT控制器的集成，进一步减少器件带来的额外功率 损耗；
[0019] 5、本发明提供的一种光储联合发电综合能量管理系统，能够有效平抑光伏阵列的 功率波动，保证电力系统的稳定运行。
【附图说明】
[0020] 下面结合附图对本发明进一步说明。
[0021] 图1是：本发明实施例中光储联合发电综合能量管理系统结构图；
[0022] 图2是：本发明实施例中储能系统的荷电状态隶属度函数图；
[0023] 图3是：本发明实施例中光伏逆变器相邻采样点的输出功率差值隶属度函数图；
[0024] 图4是：本发明实施例中储能系统功率指令隶属度函数图。
【具体实施方式】
[0025] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0026] 如图1所示，本实施例中光储联合发电综合能量管理系统包括光伏阵列、光伏逆 变器、储能系统、储能逆变器、网侧变流器、MPPT控制器和模糊控制器；
[0027] 光伏阵列通过光伏逆变器与网侧变流器连接，储能系统通过储能变流器与网侧变 流器连接，网侧变流器通过隔离变压器接入电网；
[0028] 隔离变压器用于抑制电网中的高频杂波干扰对该系统中的MPPT控制器和模糊控 制器的影响。
[0029]MPPT控制器，依据光伏阵列的电压信号UPV和电流信号IPV，控制光伏逆变器进行功 率调整，从而实现光伏阵列的输出功率的最大功率点跟踪；MPPT控制器包括两个输入端和 一个输出端，所述输入端与光伏阵列的连线相连，所述输出端与光伏逆变器连接；
[0030] 本实施例中MPPT控制器采用深圳市誉拓阳新能源科技有限公司的型号为 Y-T-MPPT2-48V-60A的控制器。
[0031] 模糊控制器，依据储能系统的荷电状态S0C和光伏逆变器的相邻采样点的输出功 率差值PDlff，对S0C和PDlff进行模糊处理后将储能系统功率指令PB发送到储能变流器；模 糊控制器包括两个输入端和一个输出端；两个输入端分别与储能系统的输出端和光伏逆变 器的输出端连接，输出端与储能变流器连接。
[0032] 本实施例中模糊控制器的模糊处理包括：
[0033] ①：对荷电状态S0C进行模糊化处理；
[0034] 量化基本论域为[0. 2,0. 8]，包括3个量化等级；偏差在论域上取语言值的集合为 {:小，中，大}，英文字符表示为{S，M，B};其中，图2示出了荷电状态S0C的隶属度函数图；
[0035] ②：对输出功率差值PDlff进行模糊化处理；
[0036] 量化基本论域为[0,1]，包括3个量化等级；偏差在论域上取语言值的集合为 {:小，中，大}，英文字符表示为{S，M，B};其中，图3示出了光伏逆变器相邻采样点的输出功 率差值PDlff的隶属度函数图；
[