1.一种光储一体化并网装置,其特征在于,包括:并网变流器、光伏控制模块、储能控制模块和控制器,控制器控制并网变流器、光伏控制模块、储能控制模块三者协同运行;并网变流器交流侧接入交流电网,并网变流器输出直流母线分别连接光伏控制模块和储能控制模块;光伏控制模块用于光伏组件的最大功率捕获控制,储能控制模块用于储能电池充放电控制,光伏控制模块和储能控制模块作为在用户侧设置的即插即用接口,用于实现光伏组件与储能电池模块化组网;当并网点电压落入自主电压控制区间时,并网变流器运行于自主电压控制模式,下行调节输出功率;光伏控制模块运行于MPPT模式,实现光伏组件最大功率追踪;储能控制模块用于控制直流电压母线稳定,储能控制模块控制储能电池吸收光伏组件额外出力;所述储能电池的额定功率被配置为大于并网变流器下行功率调节系数的最大值;所述储能电池的容量被配置为以额定功率充电或放电的时间不小于T,T根据用户光伏并网点电压每日超过自主电压控制区间下限值的时间获得;当U<U T1 时,并网变流器、储能控制模块、光伏控制模块三者都停止运行;其中,U为并网点电压,U T1 为第一阈值电压,U T1 <U a ,U a 为自主电压控制区间下限值;当U>U b 时,并网变流器、储能控制模块、光伏控制模块三者都停止运行;其中,U为并网点电压,U b 为自主电压控制区间上限值;当并网点电压U落入自主电压控制区间时,即U a ≤U≤U b 时,并网变流器按照有功-电压下垂特性模式运行,其输出功率与并网点电压的关系如式(1)所示:P t =P real -(U-U a )k (1)P t 为当前时刻功率控制目标值,即实时输出功率控制目标;P real 为当前并网变流器实际输出功率;k为功率调节系数,其大小与并网变流器额定容量及并网点电压U偏离自主电压控制区间下限U a 的程度成正比;对于功率调节系数k,还设置有调节死区,当(U-U a )<i时,k=0,此时为调节死区,i为设定值,根据需要的死区范围进行设定,i越大死区范围越大;当(U-U a )>i时,功率调节系数k满足式(2)要求:其中,P n 为并网变流器额定功率,j为设定值。
2.如权利要求1所述的一种光储一体化并网装置,其特征在于,所述储能控制模块运行模式为:第一时间段,当并网点电压落入自主电压控制区间时,储能控制模块控制储能电池吸收光伏组件额外出力;第二时间段,储能控制模块控制储能电池以额定功率将存储的能量释放,直至放电结束。
3.如权利要求2所述的一种光储一体化并网装置,其特征在于,所述第二时间段,当需要参与调峰时,储能控制模块用以控制储能电池以额定功率放电,并网变流器用以控制直流母线电压稳定,以实现将储能功率全额传输到电网侧,参与电网调节;光伏控制模块停止运行。
4.如权利要求2所述的一种光储一体化并网装置,其特征在于,所述第一时间段和所述第二时间段根据光伏日出力特性以及全网日负荷特性进行设置。
5.如权利要求1所述的一种光储一体化并网装置,其特征在于,每日7~18点期间,当并网点电压落入自主电压控制区间时,储能控制模块控制储能电池吸收光伏组件额外出力;每日18点起,储能控制模块控制储能电池以额定功率将存储的能量释放,直至放电结束。
6.如权利要求1所述的一种光储一体化并网装置,其特征在于,当U T1 ≤U<U a 时,并网变流器用于控制直流电压稳定,最大限度将光伏功率传输到并网侧;光伏控制模块运行于MPPT模式,实现光伏组件最大功率追踪;储能控制模块运行于热/冷备用状态;其中,U为并网点电压,U T1 为第一阈值电压,U a 为自主电压控制区间下限值。
7.一种光储一体化并网控制方法,其特征在于,控制并网变流器、光伏控制模块、储能控制模块三者协同运行;当并网点电压落入自主电压控制区间时,并网变流器运行于自主电压控制模式,下行调节输出功率;光伏控制模块运行于MPPT模式,实现光伏组件最大功率追踪;储能控制模块用于控制直流电压母线稳定,储能控制模块控制储能电池吸收光伏组件额外出力;所述储能电池的额定功率被配置为大于并网变流器下行功率调节系数的最大值;所述储能电池的容量被配置为以额定功率充电或放电的时间不小于T,T根据用户光伏并网点电压每日超过自主电压控制区间下限值的时间获得;当U<U T1 时,并网变流器、储能控制模块、光伏控制模块三者都停止运行;其中,U为并网点电压,U T1 为第一阈值电压,U T1 <U a ,U a 为自主电压控制区间下限值;当U>U b 时,并网变流器、储能控制模块、光伏控制模块三者都停止运行;其中,U为并网点电压,U b 为自主电压控制区间上限值;当并网点电压U落入自主电压控制区间时,即U a ≤U≤U b 时,并网变流器按照有功-电压下垂特性模式运行,其输出功率与并网点电压的关系如式(1)所示:P t =P real -(U-U a )k (1)P t 为当前时刻功率控制目标值,即实时输出功率控制目标;P real 为当前并网变流器实际输出功率;k为功率调节系数,其大小与并网变流器额定容量及并网点电压U偏离自主电压控制区间下限U a 的程度成正比;对于功率调节系数k,还设置有调节死区,当(U-U a )<i时,k=0,此时为调节死区,i为设定值,根据需要的死区范围进行设定,i越大死区范围越大;当(U-U a )>i时,功率调节系数k满足式(2)要求:其中,P n 为并网变流器额定功率,j为设定值。
8.如权利要求7所述的一种光储一体化并网控制方法,其特征在于,还包括:当U T1 ≤U<U a 时,并网变流器用于控制直流电压稳定,最大限度将光伏功率传输到并网侧;光伏控制模块运行于MPPT模式,实现光伏组件最大功率追踪;储能控制模块运行于热/冷备用状态;其中,U为并网点电压,U T1 为第一阈值电压,U a 为自主电压控制区间下限值。
9.如权利要求7所述的一种光储一体化并网控制方法,其特征在于,所述储能控制模块运行模式为:第一时间段,当并网点电压落入自主电压控制区间时,储能控制模块控制储能电池吸收光伏组件额外出力;第二时间段,储能控制模块控制储能电池以额定功率将存储的能量释放,直至放电结束。
10.如权利要求9所述的一种光储一体化并网控制方法,其特征在于,所述第二时间段,当需要参与调峰时,储能控制模块用以控制储能电池以额定功率放电,并网变流器用以控制直流母线电压稳定,以实现将储能功率全额传输到电网侧,参与电网调节;光伏控制模块停止运行。