光伏电站直流耦合储能系统自动补电方法及装置与流程

本发明涉及光伏电站设计，具体涉及一种光伏电站直流耦合储能系统自动补电方法及装置。

背景技术：

1、在光伏电站配套的储能系统中，相对于交流耦合储能方案，直流耦合储能方案的成本低、控制简单，得到广泛应用。直流耦合储能系统中通常在太阳光照充足时，把多余的光伏能量存储到储能系统中，到夜间或者太阳光照不充足的阴雨天把储能系统中的能量再释放出来，以实现夜晚或者太阳光照不充足情况下的补充供电。然而，当出现异常极端情况例如暴雪或长期阴雨天时，太阳光照长时间稀缺，光伏电站的光伏发电能量过低，达不到客户需求的并网功率，这时光伏电站没有足够的能量给储能系统充电，而是优先满足光伏逆变输出系统的并网输出，储能系统长时间没有能量补充，这会导致储能系统进入电量过低保护状态，无法再将储能系统作为备用供电电源。

2、因此，目前亟需一种光伏电站直流耦合储能系统的自动补电技术方案，以保证直流耦合储能系统处于健康运行状态。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种光伏电站直流耦合储能系统的自动补电技术方案，在适当条件下，对直流耦合储能系统进行自动补电操作，降低直流耦合储能系统的亏电风险，以保证直流耦合储能系统处于健康运行状态，提高直流耦合储能系统及整个光伏电站的稳定性。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案如下。

3、一种光伏电站直流耦合储能系统自动补电方法，所述光伏电站至少包括光伏发电系统、光伏逆变输出系统及所述直流耦合储能系统，所述方法包括：

4、判断所述光伏电站是否触发直流耦合储能系统自动补电模式；

5、若所述光伏电站触发所述直流耦合储能系统自动补电模式，则对所述直流耦合储能系统进行自动补电；

6、在对所述直流耦合储能系统进行自动补电时，根据客户需求功率动态调节所述光伏逆变输出系统的并网输出功率及所述直流耦合储能系统的补电功率，在满足客户使用需求的前提下，优先利用所述光伏发电系统的剩余发电功率对所述直流耦合储能系统补电；

7、在对所述直流耦合储能系统进行自动补电时，根据所述直流耦合储能系统的最大补电功率动态调节所述光伏逆变输出系统的并网输出功率及所述直流耦合储能系统的补电功率，优先以所述直流耦合储能系统的最大补电功率对所述直流耦合储能系统补电。

8、可选地，所述判断所述光伏电站是否触发直流耦合储能系统自动补电模式的步骤，包括：

9、判断所述光伏电站是否处于白天模式，得到第一判断结果；

10、判断所述直流耦合储能系统是否需要充电，得到第二判断结果；

11、根据所述第一判断结果和所述第二判断结果，判断所述光伏电站是否触发所述直流耦合储能系统自动补电模式。

12、可选地，所述判断所述光伏电站是否处于白天模式，得到第一判断结果的步骤，包括：

13、采集所述光伏发电系统的输出电压；

14、比较所述光伏发电系统的输出电压与电压阈值的大小，若所述光伏发电系统的输出电压大于等于所述电压阈值，则所述光伏电站处于白天模式，所述第一判断结果为是，若所述光伏发电系统的输出电压小于所述电压阈值，则所述光伏电站未处于白天模式，所述第一判断结果为否。

15、可选地，所述判断所述直流耦合储能系统是否需要充电，得到第二判断结果的步骤，包括：

16、采集所述直流耦合储能系统的实时soc值；

17、比较所述直流耦合储能系统的实时soc值与第一soc阈值的大小，若所述直流耦合储能系统的实时soc值小于所述第一soc阈值，则所述直流耦合储能系统需要充电，所述第二判断结果为是，若所述直流耦合储能系统的实时soc值大于等于所述第一soc阈值，则所述直流耦合储能系统不需要充电，所述第二判断结果为否。

18、可选地，所述根据所述第一判断结果和所述第二判断结果，判断所述光伏电站是否触发所述直流耦合储能系统自动补电模式的步骤，包括：

19、若所述第一判断结果和所述第二判断结果均为是，则所述光伏电站触发所述直流耦合储能系统自动补电模式；

20、若所述第一判断结果为是且所述第二判断结果为否，则所述光伏电站未触发所述直流耦合储能系统自动补电模式，所述光伏电站处于正常运行模式；

21、若所述第一判断结果为否，则所述光伏电站未触发所述直流耦合储能系统自动补电模式，所述光伏电站处于直流耦合储能系统放电模式或者关闭模式。

22、可选地，所述根据客户需求功率动态调节所述光伏逆变输出系统的并网输出功率及所述直流耦合储能系统的补电功率，在满足客户使用需求的前提下，优先利用所述光伏发电系统的剩余发电功率对所述直流耦合储能系统补电的步骤，包括：

23、若所述客户需求功率小于所述光伏逆变输出系统的最小并网输出功率，则将所述光伏逆变输出系统的并网输出功率设置为所述最小并网输出功率，将所述直流耦合储能系统的补电功率设置为所述光伏发电系统的发电功率与所述最小并网输出功率之差；

24、若所述客户需求功率大于等于所述光伏逆变输出系统的最小并网输出功率，则将所述光伏逆变输出系统的并网输出功率设置为所述光伏逆变输出系统的额定输出功率，将所述直流耦合储能系统的补电功率设置为所述光伏发电系统的发电功率与所述额定输出功率之差。

25、可选地，所述根据所述直流耦合储能系统的最大补电功率动态调节所述光伏逆变输出系统的并网输出功率及所述直流耦合储能系统的补电功率，优先以所述直流耦合储能系统的最大补电功率对所述直流耦合储能系统补电的步骤，包括：

26、若所述直流耦合储能系统的补电功率小于所述直流耦合储能系统的最大补电功率，则减小所述光伏逆变输出系统的并网输出功率，以增大所述直流耦合储能系统的补电功率；

27、若所述直流耦合储能系统的补电功率大于等于所述直流耦合储能系统的最大补电功率，则增加所述光伏逆变输出系统的并网输出功率，以减小所述直流耦合储能系统的补电功率。

28、可选地，在对所述直流耦合储能系统进行自动补电时，根据所述直流耦合储能系统的补电功率与所述直流耦合储能系统的最大补电功率之间的差值来调节所述光伏逆变输出系统的并网输出功率。

29、可选地，在对所述直流耦合储能系统进行自动补电时，所述方法还包括：

30、判断所述直流耦合储能系统是否补电完成；

31、若所述直流耦合储能系统补电完成，则停止对所述直流耦合储能系统的自动补电，退出所述直流耦合储能系统自动补电模式。

32、可选地，所述判断所述直流耦合储能系统是否补电完成的步骤，包括：

33、采集所述直流耦合储能系统的实时soc值；

34、比较所述直流耦合储能系统的实时soc值与第二soc阈值的大小，若所述直流耦合储能系统的实时soc值小于所述第二soc阈值，则所述直流耦合储能系统补电未完成，若所述直流耦合储能系统的实时soc值大于等于所述第二soc阈值，则所述直流耦合储能系统补电完成。

35、一种光伏电站直流耦合储能系统自动补电装置，所述光伏电站至少包括光伏发电系统、光伏逆变输出系统及所述直流耦合储能系统，所述装置包括：

36、采集模块，至少用于采集获取所述光伏发电系统的发电功率、所述光伏发电系统的输出电压、采集所述直流耦合储能系统的实时soc值、客户需求功率及所述直流耦合储能系统的最大补电功率；

37、预处理模块，用于根据所述光伏发电系统的输出电压及所述直流耦合储能系统的实时soc值判断所述光伏电站是否触发直流耦合储能系统自动补电模式，及判断所述光伏电站是否退出所述直流耦合储能系统自动补电模式；

38、处理模块，若所述光伏电站触发所述直流耦合储能系统自动补电模式，则所述处理模块用于对所述直流耦合储能系统进行自动补电，若所述光伏电站退出所述直流耦合储能系统自动补电模式，则所述处理模块用于停止对所述直流耦合储能系统的自动补电；

39、其中，通过所述处理模块对所述直流耦合储能系统进行自动补电时，根据所述客户需求功率动态调节所述光伏逆变输出系统的并网输出功率及所述直流耦合储能系统的补电功率，在满足客户使用需求的前提下，优先利用所述光伏发电系统的剩余发电功率对所述直流耦合储能系统补电；通过所述处理模块对所述直流耦合储能系统进行自动补电时，根据所述直流耦合储能系统的最大补电功率动态调节所述光伏逆变输出系统的并网输出功率及所述直流耦合储能系统的补电功率，优先以所述直流耦合储能系统的最大补电功率对所述直流耦合储能系统补电。

40、本发明的有益效果：只有在光伏电站触发直流耦合储能系统自动补电模式时，才对直流耦合储能系统进行自动补电，设置了自动补电条件，不会盲目地进行自动补电，且整个补电过程为基于逻辑控制的自动过程，不需要客户参与，不影响客户体验，对应的逻辑控制可基于现有的光伏电站架构实现，不增加硬件成本；在对直流耦合储能系统进行自动补电时，根据客户需求功率动态调节光伏逆变输出系统的并网输出功率及直流耦合储能系统的补电功率，在满足客户使用需求的前提下，优先利用光伏发电系统的剩余发电功率对直流耦合储能系统补电，将光伏发电系统的发电功率向直流耦合储能系统倾斜，能及早尽快地完成对直流耦合储能系统的补电，缩短补电时间；在对直流耦合储能系统进行自动补电时，根据直流耦合储能系统的最大补电功率动态调节光伏逆变输出系统的并网输出功率及直流耦合储能系统的补电功率，优先以直流耦合储能系统的最大补电功率对直流耦合储能系统补电，将直流耦合储能系统的补电功率向直流耦合储能系统的最大补电功率靠拢，能进一步缩短补电时间，且又不至于过渡影响光伏逆变输出系统的并网输出。

41、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。