一种基于虚拟同步发电特性的光储一体化控制系统的制作方法

文档序号:13220455阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种基于虚拟同步发电特性的光储一体化控制系统,其特征在于,所述系统包括:至少两个发电单元、直流变换单元、交流变换单元、测量单元、光储一体化控制单元、控制处理单元和虚拟同步发电控制单元,其中,所述发电单元为光伏发电单元或储能单元,所述至少两个发电单元至少包括一个光伏发电单元和一个储能单元;所述发电单元依次与所述直流变换单元和交流变换单元连接,所述测量单元分别与所述发电单元和所述直流变换单元之间的连接线、所述直流变换单元和所述交流变换单元之间的连接线、所述交流变换单元与输电线路之间的连接线以及所述光储一体化控制单元连接,所述光储一体化控制单元分别与所述控制处理单元和所述虚拟同步发电控制单元连接,所述控制处理单元与所述直流变换单元连接,所述虚拟同步发电控制单元与所述交流变换单元连接。2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述直流变换单元为双向BOOST/BUCK电路,包括:第一直流母线输出端、第二直流母线输出端及所述发电单元对应的电抗滤波回路L、电容滤波回路C、开关器件G1和G2;所述发电单元的第一输出端口依次与所述直流变换单元中的所述发电单元对应的电抗滤波回路L、所述发电单元对应的开关器件G1和第一直流母线输出端连接,所述发电单元的第二输出端口通过直流母线传输线连接第二直流母线输出端,所述发电单元对应的电抗滤波回路L与所述发电单元对应的开关器件G1之间的连接点与所述直流母线传输线之间连接电容滤波回路C,所述发电单元的第一输出端口与所述直流变换单元中的所述发电单元对应的电抗滤波回路L之间的连接点与所述直流母线传输线之间连接所述发电单元对应的开关器件G2。3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述测量单元,用于测量所述直流变换单元和所述交流变换单元之间的直流母线电压Vdc、储能单元输入侧直流电压Udc和电流Idc、光伏发电单元输入侧直流电压Udc_1和电流Idc_1以及所述交流变换单元输出侧电压U、频率f、有功功率实测值P和无功功率实测值Q。4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述交流变换单元包括:隔离变压器T1、三相LC滤波器和三相全桥变流器;所述三相全桥变流器的直流侧分别连接所述直流变换单元的第一直流母线输出端和第二直流母线输出端,所述三相全桥变流器的交流侧依次通过所述三相LC滤波器和隔离变压器T1接入电网。5.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述光储一体化控制单元,用于控制所述控制处理单元采用恒电压控制方式对所述直流变换单元中接入的储能单元输入的部分进行处理,然后采用MPPT控制方式对所述直流变换单元中接入的光伏发电单元输入部分进行处理,最后控制所述虚拟同步发电控制单元对所述交流变换单元进行处理。6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述光储一体化控制单元,用于控制处理单元采用恒电压控制方式对所述直流变换单元中接入的储能单元输入的部分进行处理,包括:将直流母线电压给定值Vref与所述直流变换单元和所述交流变换单元之间的直流母线电压Vdc经第一加法器输出第一信号,所述第一信息为Vref减Vdc的信号,并通过直流电压控制器输出内环电流给定值Iref,所述内环电流给定值Iref分别通过第二加法器和第三加法器输出第二信号和第三信号,所述第二信号为所述内环电流给定值Iref减所述储能单元输入侧直流电流Idc的信号,所述第三信息为所述储能单元输入侧直流电流Idc减所述内环电流给定值Iref的信号,将所述第二信息依次经直流电压控制器和占空比调节器输出放电脉冲信号,将所述第三信息依次经直流电压控制器和占空比调节器输出充电脉冲信号,使能端将直流母线电压给定值Vref与所述直流变换单元和所述交流变换单元之间的直流母线电压Vdc经比较器进行比较,当Vref与Vdc比较值大于0时,放电脉冲使能,即所述直流变换单元中发电单元对应的开关器件G2输出使能,当Vref与Vdc比较值小于0时,充电脉冲使能,即所述直流变换单元中发电单元对应的开关器件G1输出使能。7.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述光储一体化控制单元,用于控制所述控制处理单元采用MPPT控制方式对所述直流变换单元中接入的光伏发电单元输入部分进行处理,包括:所述控制处理单元采用MPPT控制方式获取所述直流变换单元中接入的光伏发电单元的最大发电功率P_max,对所述最大发电功率P_max对应的所述光伏发电单元输入侧直流电压进行恒压控制,向所述直流变换单元输出PWM脉冲。8.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述光储一体化控制单元,用于控制所述控制处理单元控制所述虚拟同步发电控制单元对所述交流变换单元进行处理,包括:人工设定频率给定值fref、电压给定值Uref、有功功率给定值Pref和无功功率给定值Qref;将所述频率给定值fref与所述交流变换单元输出侧频率f经第四加法器输出第四信号△f,其中,△f=fref-f,再将所述第四信号△f经频率系数kf放大输出转矩变化信号△T;将所述交流变换单元输出侧有功功率实测值P经下垂控制输出有功功率下垂信号,将所述有功功率下垂信号与所述有功功率给定值Pref经第五加法器输出第五信号,其中,所述第五信号=Pref-有功功率下垂信号,再将所述第五信号经除法器输出有功起始转矩信号T0,其中,所述除法器的除法系数为角频率ω;将所述转矩变化信号△T与所述有功起始转矩信号T0经第六加法器输出虚拟机械转矩值Tm,其中,Tm=△T-T0;将所述电压给定值Uref与所述交流变换单元输出侧电压U经第七加法器输出第七信号,其中,所述第七信号=Uref-U,再将所述第七信号经电压系数ku放大输出励磁电压变化量△Eu;将所述交流变换单元输出侧无功功率实测值Q经下垂控制输出无功功率下垂信号,将所述无功功率下垂信号与所述无功功率给定值Qref经第八加法器输出第八信号,其中,所述第八信号为无功电势变化量△Eq,△Eq=Qref-无功功率下垂信号;将所述励磁电压变化量△Eu与所述无功电势变化量△Eq经第九加法器输出电励磁电压值E,其中,E=△Eu-△Eq;分别将所述虚拟机械转矩值Tm和电励磁电压值E通过机械转矩调节器与电励磁调节器输入至PWM控制器。
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