CN118017605B - 光伏组件功率波动的平滑控制装置和方法、光伏储能*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力电子技术领域,提供一种光伏组件功率波动的平滑控制装置和方法、光伏储能***,所述装置包括:储能模块、双向功率变换器、获取模块和控制模块,其中,储能模块通过公共连接点连接至光伏逆变器的光伏侧和光伏组件的输出端;双向功率变换器设置于储能模块和公共连接点之间;获取模块用于获取第一电流反馈值和第二电流反馈值;控制模块用于计算第二电流变化率,当第二电流变化率超出第二电流变化率限值时,基于双调节器控制算法生成控制信号用于控制第一电流,以实现光伏组件功率波动的平滑控制。本发明能够简单有效地实现光伏组件与储能模块的光伏耦合,同时实现光伏总出口功率波动的快速调节和光伏功率的平滑控制。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,具体涉及一种光伏组件功率波动的平滑控制装置、一种光伏组件功率波动的平滑控制方法和一种光伏储能***。
背景技术
在传统光伏***中,光伏组件大多通过光伏逆变器直接接入电网。由于光伏存在波动性,导致并网功率存在功率跳变,有时甚至会发生剧烈跳变。因此,光伏***对电网而言属于不稳定的能源,如何抑制光伏发电***的功率波动值得研究。
专利CN105552969B公开了一种基于功率预测的分布式光伏发电输出功率平滑方法,专利CN105680474B公开了一种基于模型预测控制方法设计储能抑制光伏电站快速功率变化控制策略,这些方法都是基于预测模型进行功率控制的方法,且都属于在交流侧的间接调节,虽然可以实现功率的平滑控制,但是算法实现复杂,实用性较差。
发明内容
本发明为解决上述技术问题,提供了一种光伏组件功率波动的平滑控制装置和方法、光伏储能***,能够简单有效地将光伏***改造为储能***,实现光伏组件与储能模块的光伏耦合,同时实现光伏总出口功率波动的快速调节和光伏功率的平滑控制。
本发明采用的技术方案如下:
一种光伏组件功率波动的平滑控制装置,所述光伏组件的输出端与光伏逆变器之间具有公共连接点,所述装置包括:储能模块,所述储能模块通过所述公共连接点连接至所述光伏逆变器的光伏侧和光伏组件的输出端;双向功率变换器,所述双向功率变换器设置于所述储能模块和所述公共连接点之间,第一电流和所述光伏组件输出的光伏电流经过所述公共连接点在所述光伏侧汇流成第二电流流向所述光伏逆变器,其中,所述第一电流为从所述储能模块输出经所述双向功率变换器流出的电流;获取模块,所述获取模块用于获取所述第一电流的第一电流反馈值和所述第二电流的第二电流反馈值;控制模块,所述控制模块用于根据所述第二电流反馈值计算所述第二电流的第二电流变化率,当所述第二电流变化率超出第二电流变化率限值时,基于双调节器控制算法根据所述第一电流反馈值、所述第二电流反馈值和所述第二电流变化率限值生成控制信号用于控制所述第一电流,以实现所述光伏组件功率波动的平滑控制。
另外,根据本发明上述提出的光伏组件功率波动的平滑控制装置还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述控制模块具体包括:第二电流变化率计算单元,所述第二电流变化率计算单元用于根据所述第二电流反馈值计算所述第二电流的第二电流变化率;控制信号生成单元,当所述第二电流变化率超出所述第二电流变化率限值时,所述控制信号生成单元根据所述第一电流反馈值、所述第二电流变化率和所述第二电流变化率限值基于双调节器控制算法,计算得到所述第一电流的第一电流给定值,并生成用于控制所述第一电流的控制信号。
根据本发明的一个实施例,所述控制信号生成单元具体包括:误差计算器,所述误差计算器用于根据所述第二电流变化率和所述第二电流变化率限值计算第二电流修正变化率;第二调节器,所述第二调节器用于根据所述第二电流修正变化率计算得到所述第一电流给定值;第一调节器,所述第一调节器用于根据所述第一电流反馈值和所述第一电流给定值生成所述控制信号。
根据本发明的一个实施例,所述第二电流变化率限值包括第二电流变化率上限和第二电流变化率下限,当所述第二电流变化率高于所述第二电流变化率上限时,所述误差计算器计算的第二电流修正变化率等于所述第二电流变化率减去所述第二电流变化率上限;当所述第二电流变化率低于所述第二电流变化率下限时,所述误差计算器计算的第二电流修正变化率等于所述第二电流变化率减去所述第二电流变化率下限;所述控制信号生成单元还包括加法器,将所述第一电流给定值输入所述加法器的正输入端、所述第一电流反馈值输入所述加法器的负输入端进行计算,所述第一调节器根据所述加法器的计算结果生成所述控制信号。
根据本发明的一个实施例,所述装置还包括:第一电流传感器,所述第一电流传感器设置于所述双向功率变换器和所述公共连接点之间,所述第一电流传感器用于检测所述第一电流的第一电流反馈值;第二电流传感器,所述第二电流传感器设置于所述公共连接点和所述光伏逆变器之间,所述第二电流传感器用于检测所述第二电流的第二电流反馈值。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种光伏组件功率波动的平滑控制方法。
一种光伏组件功率波动的平滑控制方法,所述光伏组件的输出端与光伏逆变器之间具有公共连接点,储能模块通过所述公共连接点连接至所述光伏逆变器的光伏侧和光伏组件的输出端,所述储能模块和所述公共连接点之间设置有双向功率变换器,第一电流和所述光伏组件输出的光伏电流经过所述公共连接点在所述光伏侧汇流成第二电流流向所述光伏逆变器,其中,所述第一电流为从所述储能模块输出经所述双向功率变换器流出的电流,所述方法包括以下步骤:S1,获取所述第一电流的第一电流反馈值和所述第二电流的第二电流反馈值,根据所述第二电流反馈值计算所述第二电流的第二电流变化率;S2,当所述第二电流变化率超出第二电流变化率限值时,基于双调节器控制算法根据所述第一电流反馈值、所述第二电流反馈值和所述第二电流变化率限值生成控制信号;S3,根据所述控制信号控制所述第一电流,以实现所述光伏组件功率波动的平滑控制。
另外,根据本发明上述提出的光伏组件功率波动的平滑控制方法还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述双调节器控制算法根据所述第二电流变化率和所述第二电流变化率限值计算第二电流修正变化率,采用第二调节器根据所述第二电流修正变化率计算所述第一电流给定值,采用第一调节器根据所述第一电流反馈值和所述第一电流给定值生成所述控制信号。
根据本发明的一个实施例,所述第二电流变化率限值包括第二电流变化率上限和第二电流变化率下限,步骤S2具体包括以下步骤:当所述第二电流变化率高于所述第二电流变化率上限时,所述第二电流修正变化率等于所述第二电流变化率减去所述第二电流变化率上限;当所述第二电流变化率低于所述第二电流变化率下限时,所述第二电流修正变化率等于所述第二电流变化率减去所述第二电流变化率下限;将所述第二电流修正变化率输入所述第二调节器计算得到所述第一电流给定值;将所述第一电流给定值输入加法器的正输入端、所述第一电流反馈值输入所述加法器的负输入端进行计算,并将所述加法器的计算结果输入到所述第一调节器生成所述控制信号。
根据本发明的一个实施例,所述双向功率变换器和所述公共连接点之间设置有第一电流传感器,所述第一电流传感器用于检测所述第一电流的第一电流反馈值,所述公共连接点和所述光伏逆变器之间设置有第二电流传感器,所述第二电流传感器用于检测所述第二电流的第二电流反馈值。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种光伏储能***。
一种光伏储能***包括:光伏组件、光伏逆变器和根据上文所述的光伏组件功率波动的平滑控制装置。
本发明的有益效果:
本发明实施例的光伏组件功率波动的平滑控制装置,将储能模块通过公共连接点连接至光伏逆变器的光伏侧和光伏组件的输出端,能够简单有效地将光伏***改造为储能***,实现光伏组件与储能模块的光伏耦合;基于双调节器控制算法根据第一电流反馈值、第二电流反馈值和第二电流变化率限值生成控制信号用于控制第一电流,能够实现光伏总出口功率波动的快速调节和光伏功率的平滑控制。
附图说明
图1为本发明一个实施例的光伏储能***的方框示意图;
图2为本发明一个实施例的控制模块的处理流程图;
图3为本发明一个具体实施例的控制模块的处理流程图;
图4为本发明一个具体实施例中光伏组件功率波动的平滑控制装置对第一电流进行控制前后光伏功率对比图;
图5为本发明实施例的光伏组件功率波动的平滑控制方法的流程图,
附图标记:11-光伏组件、12-光伏逆变器、20-平滑控制装置、21-储能模块、22-双向功率变换器、23-获取模块、231-第二电流获取单元、232-第一电流获取单元、24-控制模块、241-第二电流变化率计算单元、242-控制信号生成单元、2421-误差计算器、2422-第二调节器、2423-第一调节器、2424-加法器、25-第一电流传感器、26-第二电流传感器、27-第一开关、28-第二开关。
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,本领域普通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。
如图1所示,在本发明实施例中,光伏组件11的输出端与光伏逆变器12之间具有公共连接点PCC(Point of Common Coupling),光伏组件功率波动的平滑控制装置20包括储能模块21、双向功率变换器22、获取模块23和控制模块24,储能模块21通过公共连接点连接至光伏逆变器12的光伏侧和光伏组件11的输出端;双向功率变换器22设置于储能模块21和公共连接点之间,第一电流和光伏组件11输出的光伏电流经过公共连接点在光伏侧汇流成第二电流流向光伏逆变器12再进入电网13,其中,第一电流为从储能模块21输出经双向功率变换器22流出的电流;获取模块23用于获取第一电流的第一电流反馈值和第二电流的第二电流反馈值;控制模块24用于根据第二电流反馈值计算第二电流的第二电流变化率,当第二电流变化率超出第二电流变化率限值时,基于双调节器控制算法根据第一电流反馈值、第二电流反馈值和第二电流变化率限值生成控制信号用于控制第一电流,以实现光伏组件11功率波动的平滑控制。
易于理解的是,光伏组件可以是光伏面板,也可以是其他光伏发电单元,储能模块可以是储能电池,也可以是其他电能储存设备,本实施例并不加以限制。
通过在传统的光伏***中,直接将储能模块21接在光伏侧而非直流母线侧,实现了光伏组件11与储能模块21的光伏耦合,能够简单有效地将光伏***改造为光伏储能***;光伏功率发生剧烈跳变大多是因为光伏电流发生较大波动,在本发明实施例通过控制第一电流避免输入光伏逆变器12的电流(即第二电流)发生较大波动,以调节光伏总出口功率的波动;控制模块24仅在第二电流变化率超出第二电流变化率限值时才调节第一电流的大小用于抑制光伏功率的波动,储能模块21参与调节的频次较低,有利于延长储能模块21的设备使用寿命,降低维护成本和能量损耗。
在本发明的一个实施例中,如图1所示,平滑控制装置20还可包括:第一电流传感器25和第二电流传感器26,其中,第一电流传感器25设置于功率变换器和公共连接点之间,第一电流传感器25用于检测第一电流的第一电流反馈值;第二电流传感器26设置于公共连接点和光伏逆变器12之间,第二电流传感器26用于检测第二电流的第二电流反馈值。获取模块23可通过信号线分别与第一电流传感器25和第二电流传感器26相连,获取第一电流传感器25检测到的第一电流反馈值和第二电流传感器26检测到的第二电流反馈值。
在本发明的一个实施例中,如图2所示,控制模块24具体可包括:第二电流变化率计算单元241和控制信号生成单元242,其中,第二电流变化率计算单元241用于根据第二电流反馈值计算第二电流的第二电流变化率/>;当第二电流变化率/>超出第二电流变化率限值/>时,控制信号生成单元242根据第一电流反馈值/>、第二电流变化率和第二电流变化率限值/>基于双调节器控制算法,计算得到第一电流的第一电流给定值/>,并生成用于控制第一电流的控制信号。
在本发明的一个实施例中,如图2所示,控制信号生成单元242具体可包括误差计算器2421、第二调节器2422和第一调节器2423,其中,误差计算器2421用于根据第二电流变化率和第二电流变化率限值/>计算第二电流修正变化率/>;第二调节器2422用于根据第二电流修正变化率/>计算得到第一电流给定值/>;第一调节器2423用于根据第一电流反馈值/>和第一电流给定值/>生成控制信号。
具体地,第二电流变化率限值包括第二电流变化率上限和第二电流变化率下限,当第二电流变化率/>高于第二电流变化率上限时,误差计算器2421计算的第二电流修正变化率/>等于第二电流变化率/>减去第二电流变化率上限;当第二电流变化率/>低于第二电流变化率下限时,误差计算器2421计算的第二电流修正变化率等于第二电流变化率/>减去第二电流变化率下限;如图3所示,控制信号生成单元242还包括加法器2424,将第一电流给定值/>输入加法器2424的正输入端、第一电流反馈值/>输入加法器2424的负输入端进行计算,第一调节器2423根据加法器2424的计算结果生成控制信号。
需要说明的是,本发明的光伏组件功率波动的平滑控制装置采用的双调节器控制算法不涉及复杂的数学运算(比如指数,开根号等),对微控制器的算力要求低,可部署在通用的实时处理芯片,比如DSP(Digital Signal Processing)芯片中,成本较低,实用性高。
如图3所示,在本发明的一个具体实施例中,获取模块23包括第二电流获取单元231和第一电流获取单元232,第一电流获取单元232用于获取第一电流反馈值,第二电流获取单元231用于获取第二电流反馈值/>,第二电流变化率计算单元241根据第二电流获取单元231获取的第二电流反馈值/>实时计算第二电流变化率/>,仅当第二电流变化率/>超过第二电流变化率限值/>时才生成控制信号用于控制第一电流。
第二电流变化率限值包括第二电流变化率上限/>和第二电流变化率下限/>,其中,上限为正值,下限为负值。
当时,误差计算器2421计算的第二电流修正变化率等于第二电流变化率减去第二电流变化率上限(即/>)。
当时,误差计算器2421计算的第二电流修正变化率等于第二电流变化率减去第二电流变化率下限(即/>)。
误差计算器2421输出到第二调节器2422,第二调节器2422根据/>计算得到第一电流给定值/>。
第二调节器2422运算处理过程的一种示例如下:
式中,T表示当前时间,为第一电流给定值,/>为第二电流修正变化率,和/>分别为比例系数和积分系数,通过调节这两个值的大小可以调节第二调节器2422的性能。
这里的运算处理过程仅仅是一个示例,实际部署过程中,也可以采用其它方法,比如比例谐振调节器等,但是其原理是类似的,都是通过经过一系列运算后得到/>。
将第一电流给定值输入加法器2424的正输入端、第一电流获取单元232获取的第一电流反馈值/>输入加法器2424的负输入端进行计算,加法器2424与第一调节器2423相连,经过第一调节器2423计算生成控制信号。将该控制信号输入到双向功率变换器中,即可控制第一电流。
图4展示了采用本发明一个具体实施例的光伏组件功率波动的平滑控制装置对第一电流进行控制前后光伏功率对比图。如图4所示,左侧采用平滑控制装置对第一电流进行控制之前光伏功率在虚线圈处发生了剧烈跳变,而右侧控制之后光伏功率的剧烈跳变得到了较好的抑制,表明本发明的光伏组件功率波动的平滑控制装置采用双调节器算法快速调节储能模块输出的第一电流,以实现光伏总出口功率波动的快速调节,能够快速抑制光伏功率的剧烈跳变,实现光伏功率的平滑控制。
如图1所示,在本发明的一个具体实施例中,第一电流传感器25和公共连接点PCC之间还可设置第一开关27用于储能模块21的投切,光伏组件11和公共连接点PCC之间还可设置有第二开关28用于光伏组件11的投切。
根据本发明实施例的光伏组件功率波动的平滑控制装置,将储能模块通过公共连接点连接至光伏逆变器的光伏侧和光伏组件的输出端,能够简单有效地将光伏***改造为储能***,实现光伏组件与储能模块的光伏耦合;基于双调节器控制算法根据第一电流反馈值、第二电流反馈值和第二电流变化率限值生成控制信号用于控制第一电流,能够实现光伏总出口功率波动的快速调节和光伏功率的平滑控制。
与上述的光伏组件功率波动的平滑控制装置相对应,本发明还提出一种光伏组件功率波动的平滑控制方法。
如图1所示,在本发明的实施例中,光伏组件11的输出端与光伏逆变器12之间具有公共连接点PCC,储能模块21通过公共连接点PCC连接至光伏逆变器12的光伏侧和光伏组件11的输出端,储能模块21和公共连接点PCC之间设置有双向功率变换器22,第一电流和光伏组件11输出的光伏电流经过公共连接点PCC在光伏侧汇流成第二电流流向光伏逆变器12,其中,第一电流为从储能模块21输出经双向功率变换器22流出的电流。
如图5所示,本发明实施例的 光伏组件功率波动的平滑控制方法包括以下步骤:
S1,获取第一电流的第一电流反馈值和第二电流的第二电流反馈值,根据第二电流反馈值计算第二电流的第二电流变化率。
如图1所示,在本发明的一个实施例中,双向功率变换器22和公共连接点PCC之间可设置有第一电流传感器25,第一电流传感器25用于检测第一电流的第一电流反馈值,公共连接点PCC和光伏逆变器12之间可设置有第二电流传感器26,第二电流传感器26用于检测第二电流的第二电流反馈值。在步骤S1中,可分别从第一电流传感器25和第二电流传感器26获取第一电流的第一电流反馈值和第二电流的第二电流反馈值。
S2,当第二电流变化率超出第二电流变化率限值时,基于双调节器控制算法根据第一电流反馈值、第二电流反馈值和第二电流变化率限值生成控制信号。
具体地,双调节器控制算法可根据第二电流变化率和第二电流变化率限值计算第二电流修正变化率,采用第二调节器根据第二电流修正变化率计算第一电流给定值,采用第一调节器根据第一电流反馈值和第一电流给定值生成控制信号。
在本发明的一个实施例中,第二电流变化率限值包括第二电流变化率上限和第二电流变化率下限,步骤S2具体包括以下步骤:
S21,当第二电流变化率高于第二电流变化率上限时,第二电流修正变化率等于第二电流变化率减去第二电流变化率上限。
S22,当第二电流变化率低于第二电流变化率下限时,第二电流修正变化率等于第二电流变化率减去第二电流变化率下限。
S23,将第二电流修正变化率输入第二调节器计算得到第一电流给定值。
第二调节器运算处理过程的一种示例如下:
式中,T表示当前时间,为第一电流给定值,/>为第二电流修正变化率,和/>分别为比例系数和积分系数,通过调节这两个值的大小可以调节第二调节器的性能。
这里的运算处理过程仅仅是一个示例,实际部署过程中,也可以采用其它方法,比如比例谐振调节器等,但是其原理是类似的,都是通过经过一系列运算后得到/>。
S24,将第一电流给定值输入加法器的正输入端、第一电流反馈值输入加法器的负输入端进行计算,并将加法器的计算结果输入到第一调节器生成控制信号。
需要说明的是,本发明的双调节器控制算法不涉及复杂的数学运算(比如指数,开根号等),对微控制器的算力要求低,可部署在通用的实时处理芯片,比如DSP芯片中,成本较低,实用性高。
S3,根据控制信号控制第一电流,以实现光伏组件功率波动的平滑控制。
根据本发明实施例的光伏组件功率波动的平滑控制方法,基于双调节器控制算法根据第一电流反馈值、第二电流反馈值和第二电流变化率限值生成控制信号用于控制第一电流,能够实现光伏总出口功率波动的快速调节和光伏功率的平滑控制。
与上述的光伏组件功率波动的平滑控制装置相对应,本发明还提出一种光伏储能***。
如图1所示,本发明实施例的光伏储能***包括光伏组件11、光伏逆变器12和根据所述的光伏组件功率波动的平滑控制装置20。
由于上述的光伏组件功率波动的平滑控制装置具有的技术效果可参见光伏组件功率波动的平滑控制装置对应的实施例的内容,上述实施例光伏储能***包括上文所述的光伏组件功率波动的平滑控制装置,则上述实施例的光伏储能***也具有相应的技术效果,此处不再赘述。
在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
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。
流程图中所示出的各个步骤的执行顺序为优选实现方式,在本发明的其他实施例中,也可以根据各步骤所涉及的功能进行调整,例如可以同时执行或按相反的顺序执行。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行***、装置或设备使用,或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,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模块中,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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
Claims (7)
1.一种光伏组件功率波动的平滑控制装置,其特征在于,所述光伏组件的输出端与光伏逆变器之间具有公共连接点,所述装置包括:
储能模块,所述储能模块通过所述公共连接点连接至所述光伏逆变器的光伏侧和光伏组件的输出端;
双向功率变换器,所述双向功率变换器设置于所述储能模块和所述公共连接点之间,第一电流和所述光伏组件输出的光伏电流经过所述公共连接点在所述光伏侧汇流成第二电流流向所述光伏逆变器,其中,所述第一电流为从所述储能模块输出经所述双向功率变换器流出的电流;
获取模块,所述获取模块用于获取所述第一电流的第一电流反馈值和所述第二电流的第二电流反馈值;
控制模块,所述控制模块用于根据所述第二电流反馈值计算所述第二电流的第二电流变化率,当所述第二电流变化率超出第二电流变化率限值时,基于双调节器控制算法根据所述第一电流反馈值、所述第二电流反馈值和所述第二电流变化率限值生成控制信号用于控制所述第一电流,以实现所述光伏组件功率波动的平滑控制,
其中,所述控制模块具体包括:第二电流变化率计算单元,所述第二电流变化率计算单元用于根据所述第二电流反馈值计算所述第二电流的第二电流变化率;控制信号生成单元,当所述第二电流变化率超出所述第二电流变化率限值时,所述控制信号生成单元根据所述第一电流反馈值、所述第二电流变化率和所述第二电流变化率限值基于双调节器控制算法,计算得到所述第一电流的第一电流给定值,并生成用于控制所述第一电流的控制信号,
其中,所述控制信号生成单元具体包括:误差计算器,所述误差计算器用于根据所述第二电流变化率和所述第二电流变化率限值计算第二电流修正变化率;第二调节器,所述第二调节器用于根据所述第二电流修正变化率计算得到所述第一电流给定值;第一调节器,所述第一调节器用于根据所述第一电流反馈值和所述第一电流给定值生成所述控制信号。
2.根据权利要求1所述的光伏组件功率波动的平滑控制装置,其特征在于,所述第二电流变化率限值包括第二电流变化率上限和第二电流变化率下限,
当所述第二电流变化率高于所述第二电流变化率上限时,所述误差计算器计算的第二电流修正变化率等于所述第二电流变化率减去所述第二电流变化率上限;
当所述第二电流变化率低于所述第二电流变化率下限时,所述误差计算器计算的第二电流修正变化率等于所述第二电流变化率减去所述第二电流变化率下限;
所述控制信号生成单元还包括加法器,将所述第一电流给定值输入所述加法器的正输入端、所述第一电流反馈值输入所述加法器的负输入端进行计算,所述第一调节器根据所述加法器的计算结果生成所述控制信号。
3.根据权利要求1所述的光伏组件功率波动的平滑控制装置,其特征在于,所述装置还包括:
第一电流传感器,所述第一电流传感器设置于所述双向功率变换器和所述公共连接点之间,所述第一电流传感器用于检测所述第一电流的第一电流反馈值;
第二电流传感器,所述第二电流传感器设置于所述公共连接点和所述光伏逆变器之间,所述第二电流传感器用于检测所述第二电流的第二电流反馈值。
4.一种光伏组件功率波动的平滑控制方法,其特征在于,所述光伏组件的输出端与光伏逆变器之间具有公共连接点,储能模块通过所述公共连接点连接至所述光伏逆变器的光伏侧和光伏组件的输出端,所述储能模块和所述公共连接点之间设置有双向功率变换器,第一电流和所述光伏组件输出的光伏电流经过所述公共连接点在所述光伏侧汇流成第二电流流向所述光伏逆变器,其中,所述第一电流为从所述储能模块输出经所述双向功率变换器流出的电流,所述方法包括以下步骤:
S1,获取所述第一电流的第一电流反馈值和所述第二电流的第二电流反馈值,根据所述第二电流反馈值计算所述第二电流的第二电流变化率;
S2,当所述第二电流变化率超出第二电流变化率限值时,基于双调节器控制算法根据所述第一电流反馈值、所述第二电流反馈值和所述第二电流变化率限值生成控制信号;
S3,根据所述控制信号控制所述第一电流,以实现所述光伏组件功率波动的平滑控制,
其中,所述双调节器控制算法根据所述第二电流变化率和所述第二电流变化率限值计算第二电流修正变化率,采用第二调节器根据所述第二电流修正变化率计算所述第一电流给定值,采用第一调节器根据所述第一电流反馈值和所述第一电流给定值生成所述控制信号。
5.根据权利要求4所述的光伏组件功率波动的平滑控制方法,其特征在于,所述第二电流变化率限值包括第二电流变化率上限和第二电流变化率下限,步骤S2具体包括以下步骤:
当所述第二电流变化率高于所述第二电流变化率上限时,所述第二电流修正变化率等于所述第二电流变化率减去所述第二电流变化率上限;
当所述第二电流变化率低于所述第二电流变化率下限时,所述第二电流修正变化率等于所述第二电流变化率减去所述第二电流变化率下限;
将所述第二电流修正变化率输入所述第二调节器计算得到所述第一电流给定值;
将所述第一电流给定值输入加法器的正输入端、所述第一电流反馈值输入所述加法器的负输入端进行计算,并将所述加法器的计算结果输入到所述第一调节器生成所述控制信号。
6.根据权利要求4所述的光伏组件功率波动的平滑控制方法,其特征在于,所述双向功率变换器和所述公共连接点之间设置有第一电流传感器,所述第一电流传感器用于检测所述第一电流的第一电流反馈值,所述公共连接点和所述光伏逆变器之间设置有第二电流传感器,所述第二电流传感器用于检测所述第二电流的第二电流反馈值。
7.一种光伏储能***,其特征在于,所述***包括:光伏组件、光伏逆变器和根据权利要求1-3中任一项所述的光伏组件功率波动的平滑控制装置。
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AUPQ381199A0 (en) * | 1999-11-02 | 1999-11-25 | Borle, Lawrence Joseph | Control circuit for a switching regulator |
WO2015054878A1 (zh) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | 中国电力科学研究院 | 基于变化率控制储能电站平滑风光发电波动的方法及*** |
US9753511B2 (en) * | 2013-11-26 | 2017-09-05 | Nec Corporation | Fuzzy logic based integrated power coordination system for hybrid energy storage system |
CN104638676B (zh) * | 2015-02-17 | 2016-11-30 | 河海大学 | 一种交流串联光伏发电并网***及其控制***和方法 |
EP3128637A1 (en) * | 2015-08-03 | 2017-02-08 | ABB Schweiz AG | Dc/ac converter apparatus comprising means for controlling the reactive power and power conversion and generation system comprising such dc/ac converter apparatus |
CN105896603B (zh) * | 2016-05-25 | 2018-06-15 | 新疆大学 | 一种风光储联合发电***及方法 |
CN110165707B (zh) * | 2019-02-26 | 2023-02-28 | 国网吉林省电力有限公司 | 基于卡尔曼滤波和模型预测控制的光储***优化控制方法 |
CN114123331B (zh) * | 2021-11-26 | 2022-08-05 | 国网甘肃省电力公司经济技术研究院 | 一种光伏低电压穿越控制方法、***、设备、介质及终端 |
US20230208143A1 (en) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 | Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras | System and method for smoothing photovoltaic generation intermittency |
CN114006388B (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-19 | 万帮数字能源股份有限公司 | 并网发电***及其并网功率波动抑制装置和方法 |
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功率前馈的三相光伏并网逆变器模型预测控制;高锋阳;杜强;乔垚;庄圣贤;;太阳能学报;20170928(第09期);52-60 * |
基于三矢量的储能型准Z源光伏逆变器模型预测电流控制;汤旻安;杨尚梅;许希元;;储能科学与技术;20200701(第04期);157-164 * |
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