一种光伏逆变储能系统及其控制方法与流程

本发明涉及光伏储能逆变控制，尤其涉及一种光伏逆变储能系统及其控制方法。

背景技术：

1、传统的逆变控制、mppt追踪和dcdc控制之间是相互独立的。然而，当光伏功率突变或者dcdc功率突变的时候，逆变器无法提前预知这一功率的变化，会造成逆变电流的响应速度慢；当逆变功率突变或者光伏功率突变的时候，dcdc无法提前预知这一功率的变化，会造成充电/放电电流的响应速度慢。

技术实现思路

1、本发明提供了一种光伏逆变储能系统及其控制方法，以在光伏功率或dcdc功率突变时提高逆变电流的响应速度，在逆变功率或光伏功率突变时提高dcdc充电/放电电流的响应速度。

2、根据本发明的一方面，提供了一种光伏逆变储能系统，该光伏逆变储能系统包括：mppt控制器、逆变器、dcdc转换器以及控制器，所述mppt控制器的输入端与光伏阵列连接，所述mppt控制器的输出端通过母线与所述逆变器的母线端、所述dcdc转换器的母线端连接，所述dcdc转换器的电池端与储能电池连接，所述逆变器的并网端与电网连接；

3、所述控制器用于当所述mppt控制器的输入端的pv功率、所述dcdc转换器的电池端的dcdc功率以及所述逆变器的并网端的逆变功率中的至少一种功率突变时，生成前馈调节信号到所述逆变器或所述dcdc转换器，所述前馈调节信号用于调整所述逆变器或所述dcdc转换器的输出电流，以使所述逆变器或所述dcdc转换器的输出电流跟随突变的功率变化。

4、可选地，所述控制器包括第一控制单元，所述第一控制单元用于：获取实际采样得到的所述pv功率、所述dcdc功率以及所述逆变器的逆变电压，当所述pv功率和/或所述dcdc功率突变时，根据所述pv功率、所述dcdc功率以及所述逆变电压生成所述前馈调节信号，并将所述前馈调节信号输出到所述逆变器的逆变控制环中，以调整所述逆变器的输出电流。

5、可选地，所述逆变控制环包括：逆变控制电压环，所述逆变控制电压环的输入端用于接入第一母线电压给定值和实际采样得到的第一母线电压采样值，所述逆变控制电压环用于根据所述第一母线电压给定值和所述第一母线电压采样值输出第一逆变调节信号；

6、第一加法器，所述第一加法器的第一输入端与所述逆变控制电压环的输出端连接，所述第一加法器的第二输入端用于接入所述前馈调节信号，所述第一加法器用于根据所述第一逆变调节信号和所述前馈调节信号输出第二逆变调节信号；以及

7、逆变控制电流环；所述逆变控制电流环的输入端与所述第一加法器的输出端连接，所述第二逆变调节信号用于调节所述逆变控制电流环输出的逆变电流信号，所述逆变电流信号表征所述逆变器的输出电流，所述逆变器根据所述逆变电流信号调整自身的输出电流。

8、可选地，所述控制器包括第二控制单元，所述第二控制单元用于：获取实际采样得到的所述pv功率、所述逆变功率以及所述储能电池的电池电压，当所述pv功率和/或所述逆变功率突变时，根据所述pv功率、所述逆变功率以及所述电池电压生成所述前馈调节信号，并将所述前馈调节信号输出到所述dcdc转换器的dcdc控制环中，以调整所述dcdc转换器的输出电流。

9、可选地，所述dcdc控制环包括：dcdc充放电控制电压环，所述dcdc充放电控制电压环的输入端用于接入第二母线电压给定值和实际采样得到的第二母线电压采样值，所述dcdc充放电控制电压环用于根据所述第二母线电压给定值和所述第二母线电压采样值输出第一dcdc调节信号；

10、第二加法器，所述第二加法器的第一输入端和所述dcdc充放电控制电压环的输出端连接，所述第二加法器的第二输入端用于接入所述前馈调节信号，所述第二加法器用于根据所述第一dcdc调节信号和所述前馈调节信号输出第二dcdc调节信号；

11、以及dcdc充放电控制电流环，所述dcdc充放电控制电流环的输入端和所述第二加法器的输出端连接，所述第二dcdc调节信号用于调节所述dcdc充放电控制电流环输出的dcdc电流信号，所述dcdc电流信号表征所述dcdc转换器的输出电流，所述dcdc转换器根据所述dcdc电流信号调整自身的输出电流。

12、根据本发明的另一方面，提供了一种光伏逆变储能系统的逆变控制方法，所述光伏逆变储能系统包括：mppt控制器、逆变器、dcdc转换器以及控制器，所述mppt控制器的输入端与光伏阵列连接，所述mppt控制器的输出端通过母线与所述逆变器的母线端、所述dcdc转换器的母线端连接，所述dcdc转换器的电池端与储能电池连接，所述逆变器的并网端与电网连接；所述逆变控制方法包括：

13、获取实际采样得到的所述mppt控制器的输入端的pv功率、所述dcdc转换器的电池端的dcdc功率以及所述逆变器的逆变电压；

14、当所述pv功率和/或所述dcdc功率突变时，根据所述pv功率、所述dcdc功率以及所述逆变电压生成前馈调节信号；

15、将所述前馈调节信号输出到所述逆变器，所述逆变器根据所述前馈调节信号调整自身的输出电流。

16、可选地，所述逆变器根据所述前馈调节信号调整自身的输出电流，包括：

17、获取第一母线电压给定值和实际采样得到的第一母线电压采样值；

18、根据所述第一母线电压给定值和所述第一母线电压采样值计算第一逆变调节信号；

19、根据所述前馈调节信号和所述第一逆变调节信号，计算第二逆变调节信号；

20、根据所述第二逆变调节信号计算逆变电流信号，所述逆变电流信号用于表征所述逆变器的输出电流，所述逆变器根据所述逆变电流信号调整自身的输出电流。

21、可选地，所述根据所述第二逆变调节信号计算逆变电流信号包括：

22、获取所述电网的市电电压相位、实际采样得到的电网电压、以及实际采样得到的所述逆变器的采样逆变电流；

23、根据所述第二逆变调节信号、所述市电电压相位、所述电网电压以及所述采样逆变电流计算所述逆变电流信号。

24、根据本发明的另一方面，提供了一种光伏逆变储能系统的dcdc充放电控制方法，所述光伏逆变储能系统包括：mppt控制器、逆变器、dcdc转换器以及控制器，所述mppt控制器的输入端与光伏阵列连接，所述mppt控制器的输出端通过母线与所述逆变器的母线端、所述dcdc转换器的母线端连接，所述dcdc转换器的电池端与储能电池连接，所述逆变器的并网端与电网连接；所述dcdc充放电控制方法包括：

25、获取实际采样得到的所述mppt控制器的输入端的pv功率、所述逆变器的并网端的逆变功率以及所述储能电池的电池电压；

26、当所述pv功率和/或所述逆变功率突变时，根据所述pv功率、所述逆变功率以及所述电池电压生成前馈调节信号；

27、将所述前馈调节信号输出到所述dcdc转换器，所述dcdc转换器根据所述前馈调节信号调整自身的输出电流。

28、可选地，所述dcdc转换器根据所述前馈调节信号调整自身的输出电流，包括：

29、获取第二母线电压给定值和实际采样得到的第二母线电压采样值；

30、根据所述第二母线电压给定值和所述第二母线电压采样值计算第一dcdc调节信号；

31、根据所述前馈调节信号和所述第一dcdc调节信号，计算第二dcdc调节信号；

32、获取所述储能电池的电池电流采样值，根据所述第二dcdc调节信号和所述电池电流采样值计算dcdc输出电流信号，所述dcdc输出电流信号用于表征所述dcdc转换器的输出电流，所述dcdc转换器根据所述dcdc电流信号调整自身的输出电流。

33、本发明实施例的技术方案，通过提供光伏逆变储能系统及其控制方法，该光伏逆变储能系统包括：包括：mppt控制器、逆变器、dcdc转换器以及控制器，mppt控制器的输入端与光伏阵列连接，mppt控制器的输出端通过母线与逆变器的母线端、dcdc转换器的母线端连接，dcdc转换器的电池端与储能电池连接，逆变器的并网端与电网连接；控制器用于当mppt控制器的输入端的pv功率、dcdc转换器的电池端的dcdc功率以及逆变器的并网端的逆变功率中的至少一种功率突变时，生成前馈调节信号到逆变器或dcdc转换器，前馈调节信号用于调整逆变器或dcdc转换器的输出电流，以使逆变器或dcdc转换器的输出电流跟随突变的功率变化。由此可知，通过设置mppt控制器、逆变器、dcdc转换器以及控制器，当mppt控制器的输入端的pv功率、dcdc转换器的电池端的dcdc功率以及逆变器的并网端的逆变功率中的至少一种功率突变时，控制器生成前馈调节信号到逆变器或dcdc转换器，以使逆变器或dcdc转换器的输出电流快速跟随突变功率的变化而变化，从而提高逆变器或dcdc转换器的响应速度。

34、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。