多能源离网架构和运行方法与流程

专利检索2025-11-13  6


本发明涉及新能源储能,尤其涉及一种多能源离网架构和运行方法。


背景技术:

1、目前的供配电网络的储能系统主要聚焦于并网应用,但对于缺电或者少电的海岛、偏远村庄甚至临时施工场地等离网场景鲜有相应的储能系统应用开发。

2、现有光伏系统的离网储能由于供电系统不够稳定从而无法达到使用要求,同时控制逻辑不够完善导致光伏发电的利用率较低。由于储能系统的配电不够稳定,还可能会出现系统宕机问题,用电效果不佳。且会造成燃油发电机的使用频次较高,造成能源的浪费,提高使用的成本。不完善的控制逻辑还会导致需要人工值守以确保安全工作运行,造成人力和财力的浪费。

3、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供了一种多能源离网架构和运行方法,旨在解决现有技术中储能系统的离网应用不够完善,导致燃油耗费较大、能源使用效率较低的技术问题。

2、为实现上述目的,本发明提供了一种多能源离网运行方法,所述多能源离网运行方法包括:

3、获取储能系统的当前剩余电量;

4、在所述当前剩余电量低于第一预设阈值时,将燃油发电系统投入供能,同时采集光伏发电系统、燃油发电系统、储能系统以及负载的有功功率;

5、根据所述光伏发电系统和所述负载的有功功率,调整所述燃油发电系统和所述储能系统的有功功率,使得多能源离网架构的供电和放电功率平衡。

6、可选的,所述根据所述光伏发电系统和所述负载的有功功率,调整所述燃油发电系统和所述储能系统的有功功率,使得多能源离网架构的供电和放电功率平衡的步骤包括:

7、计算所述负载的有功功率与所述光伏发电系统的有功功率的差值;

8、在所述差值为负时,调整所述燃油发电系统的有功功率为零,并使用所述储能系统对所述光伏发电系统的有功功率超出所述负载的有功功率的电能进行存储。

9、可选的,所述计算所述负载的有功功率与所述光伏发电系统的有功功率的差值的步骤之后,还包括:

10、在所述差值不为负时,调整所述储能系统的有功功率为零,并使用所述燃油发电系统对所述光伏发电系统的有功功率低于所述负载的有功功率的电能进行供电。

11、可选的,所述计算所述负载的有功功率与所述光伏发电系统的有功功率的差值的步骤之后,还包括:

12、将所述差值的绝对值与预设最大充放电功率的绝对值进行比较;

13、在所述差值的绝对值大于所述预设最大充放电功率的绝对值时,将所述预设最大充放电功率作为所述储能系统的充电功率,并限制所述光伏发电系统的有功功率至所述负载的有功功率以及所述预设最大充放电功率之和。

14、可选的,所述获取储能系统的当前剩余电量的步骤之后,还包括:

15、在所述当前剩余电量高于第一预设阈值时,将所述燃油发电系统进行停机,同时采集光伏发电系统、储能系统以及负载的有功功率;

16、根据所述光伏发电系统和所述负载的有功功率,调整所述燃油发电系统和所述储能系统的有功功率,使得多能源离网架构的供电和放电功率平衡。

17、可选的,所述根据所述光伏发电系统和所述负载的有功功率,调整所述燃油发电系统和所述储能系统的有功功率,使得多能源离网架构的供电和放电功率平衡的步骤,包括:

18、计算所述负载的有功功率与所述光伏发电系统的有功功率的差值;

19、在所述差值为负时,使用所述储能系统对所述光伏发电系统的有功功率超出所述负载的有功功率的电能进行存储;

20、将所述差值的绝对值与预设最大充放电功率的绝对值进行比较;

21、在所述差值的绝对值大于所述预设最大充放电功率的绝对值时,将所述预设最大充放电功率作为所述储能系统的充电功率,并限制所述光伏发电系统的有功功率至所述负载的有功功率以及所述预设最大充放电功率之和。

22、可选的,所述计算所述负载的有功功率与所述光伏发电系统的有功功率的差值的步骤之后,还包括:

23、在所述差值不为负时,使用所述储能系统对所述光伏发电系统的有功功率低于所述负载的有功功率的电能进行供电;

24、持续采集所述储能系统的当前剩余电量,并在所述当前剩余电量低于第一预设阈值时,将燃油发电系统投入供能。

25、此外,为实现上述目的,本发明还提出一种多能源离网架构,所述多能源离网架构用于执行如上所述的多能源离网运行方法,所述多能源离网架构包括:光伏发电系统、燃油发电系统、储能系统和电能管理系统;

26、所述光伏发电系统、所述燃油发电系统和所述储能系统均与母线连接,所述母线上还设置有负载,所述光伏发电系统、所述燃油发电系统、所述储能系统以及所述负载还均与所述电能管理系统连接;

27、所述电能管理系统,用于采集所述光伏发电系统、所述燃油发电系统、所述储能系统以及所述负载的有功功率,产生电能管理信号传输至所述光伏发电系统、所述燃油发电系统以及所述储能系统;

28、所述光伏发电系统以及所述燃油发电系统用于接收所述电能管理信号,为母线进行供电;

29、所述储能系统,用于接收所述电能管理信号,对母线上的电能进行储能或是为母线进行供电。

30、可选的,所述光伏组件的输出端与所述光伏逆变器的输入端连接,所述光伏逆变器的输出端同时与所述母线以及所述电能管理系统连接;

31、所述光伏逆变器,用于将所述光伏组件采集的光能转换为交流电能,使用所述交流电能为所述母线进行供电,同时将所述交流电能传输至所述电能管理系统。

32、可选的,所述储能系统包括:磷酸铁锂电池和储能变流器;

33、所述磷酸铁锂电池与所述储能变流器的输入端连接,所述储能变流器的输出端与所述电能管理系统连接。

34、本发明技术方案通过提出一种多能源离网架构和运行方法。所述多能源离网架构包括:光伏发电系统、燃油发电系统、储能系统和电能管理系统。所述多能源离网运行方法包括:获取储能系统的当前剩余电量;在所述当前剩余电量低于第一预设阈值时,将燃油发电系统投入供能,同时采集光伏发电系统、燃油发电系统、储能系统以及负载的有功功率;根据所述光伏发电系统和所述负载的有功功率,调整所述燃油发电系统和所述储能系统的有功功率,使得多能源离网架构的供电和放电功率平衡,进而实现多能源发电系统、储能系统和负载的联合离网运行。并通过计算所述负载的有功功率与光伏发电系统的有功功率,减少燃油发电系统的使用频率,降低运维成本。



技术特征:

1.一种多能源离网运行方法,其特征在于,所述离网多能源联合运行方法应用于多能源离网架构,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的多能源离网运行方法,其特征在于,所述根据所述光伏发电系统和所述负载的有功功率,调整所述燃油发电系统和所述储能系统的有功功率,使得多能源离网架构的供电和放电功率平衡的步骤包括:

3.如权利要求2所述的多能源离网运行方法,其特征在于,所述计算所述负载的有功功率与所述光伏发电系统的有功功率的差值的步骤之后,还包括:

4.如权利要求3所述的多能源离网运行方法,其特征在于,所述计算所述负载的有功功率与所述光伏发电系统的有功功率的差值的步骤之后,还包括:

5.如权利要求1所述的多能源离网运行方法,其特征在于,所述获取储能系统的当前剩余电量的步骤之后,还包括:

6.如权利要求5所述的多能源离网运行方法,其特征在于,所述根据所述光伏发电系统和所述负载的有功功率,调整所述燃油发电系统和所述储能系统的有功功率,使得多能源离网架构的供电和放电功率平衡的步骤,包括:

7.如权利要求6所述的多能源离网运行方法,其特征在于,所述计算所述负载的有功功率与所述光伏发电系统的有功功率的差值的步骤之后,还包括:

8.一种多能源离网架构,其特征在于,所述多能源离网架构用于执行如权利要求1至7任一项所述的多能源离网运行方法,所述多能源离网架构包括:光伏发电系统、燃油发电系统、储能系统和电能管理系统;

9.如权利要求8所述的多能源离网架构,其特征在于,所述光伏发电系统包括:光伏组件和光伏逆变器;

10.如权利要求8所述的多能源离网架构,其特征在于,所述储能系统包括:磷酸铁锂电池和储能变流器;


技术总结
本发明涉及新能源储能技术领域,具体公开了一种多能源离网架构和运行方法。多能源离网架构包括:光伏发电系统、燃油发电系统、储能系统和电能管理系统。多能源离网运行方法能够获取储能系统的当前剩余电量;在当前剩余电量低于第一预设阈值时,将燃油发电系统投入供能,同时采集光伏发电系统、燃油发电系统、储能系统以及负载的有功功率;根据光伏发电系统和负载的有功功率,调整燃油发电系统和储能系统的有功功率,使得多能源离网架构的供电和放电功率平衡,进而实现多能源发电系统、储能系统和负载的联合离网运行。并通过计算所述负载的有功功率与光伏发电系统的有功功率,减少燃油发电系统的使用频率,降低运维成本。

技术研发人员:张强伟,范鹏飞
受保护的技术使用者:杭州微慕科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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