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1、(10)申请公布号 CN 102916481 A (43)申请公布日 2013.02.06 C N 1 0 2 9 1 6 4 8 1 A *CN102916481A* (21)申请号 201210292158.1 (22)申请日 2012.08.16 H02J 7/35(2006.01) (71)申请人深圳微网能源管理系统实验室有限 公司 地址 518054 广东省深圳市南山区南山大道 南油第四工业区智能电网大厦2栋808 室 (72)发明人秦毅 (54) 发明名称 一种直流微网系统及其能量管理方法 (57) 摘要 一种直流微网系统及其能量管理方法，发电 单元包括用户侧大电网及其并网AC/D。
2、C、磷酸铁 锂储能系统及其储能DC/DC，以及光伏发电系统 及其光伏DC/DC，设有能量管理系统EMS及其与并 网、储能和光伏DC/DC建立通信的无线传感网络， EMS执行不同的控制策略，优化直流微网运行，包 括在并网运行切换到孤岛运行时，由并网AC/DC 采用直流母线电压外环、输出电感电流内环的控 制方式稳定直流母线电压，在至多20ms的时间内 切换到由储能DC/DC以电压源形式即采用直流母 线电压外环、储能电池侧电感电流内环的控制方 式维持直流母线电压稳定，达到无缝切换的要求， 实现电信数据中心负荷不间断供电，且不需要再 配置无功补偿设备。 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书6。
3、页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 6 页 附图 1 页 1/3页 2 1.一种直流微网系统，包括至少一个发电单元、负载，以及设置在发电单元与负载之间 的直流母线配电线路，所述发电单元包括用户侧大电网及其三相桥式并网双向交流/直流 变换器AC/DC即并网AC/DC、磷酸铁锂储能系统及其双向半桥Buck-Boost结构的双向储能 直流/直流变换器DC/DC即储能DC/DC，以及光伏发电系统及其采用Buck-Boost拓扑结构 的光伏DC/DC即光伏DC/DC，所述负载包括模拟直流负荷和数据中心负荷，所述磷酸铁锂储 能系统用于平抑光。
4、伏发电系统发出的功率波动以及在孤岛运行时延长对负载的供电；所述 光伏发电系统用于充分利用太阳能环保节能； 所述并网AC/DC，其交流侧通过作为公共连接点的并网开关与所述用户侧大电网连接， 直流侧与所述直流母线配电线路连接； 所述储能DC/DC，其一侧与所述磷酸铁锂储能系统连接，另一侧通过第一支路断路器与 所述直流母线配电线路连接，用于控制磷酸铁锂储能系统的储能电池充放电； 所述光伏DC/DC，其一侧通过汇流箱与所述光伏发电系统连接，另一侧通过第二支路断 路器与所述直流母线配电线路连接，用于实现光伏发电系统发出的最大功率跟踪，提高太 阳能利用效率； 所述模拟直流负荷为纯电阻负载，通过第三支路断路。
5、器与所述直流母线配电线路连 接，用于切换直流微网控制模式； 所述数据中心负荷包括照明负荷、空调负荷和不间断UPS负荷，其中UPS负荷为关键负 荷，孤岛运行时优先对关键负荷UPS负荷持续可靠供电，所述数据中心负荷通过第四支路 断路器与所述直流母线配电线路连接，其特征在于： 设有能量管理系统EMS及其与所述并网AC/DC、储能DC/DC和光伏DC/DC建立通信的无 线传感网络，所述EMS用于在并网运行、孤岛运行时分别执行不同的控制策略，优化直流微 网系统的运行，以协调各个发电单元的的运行状态和发出功率； 所述EMS执行不同的控制策略，优化直流微网运行，包括在并网运行切换到孤岛运行 时，由所述并网A。
6、C/DC采用直流母线电压外环、输出电感电流内环的控制方式稳定直流母 线电压，在至多20ms的时间内切换到由所述储能DC/DC以电压源形式即采用直流母线电压 外环、储能电池侧电感电流内环的控制方式维持直流母线电压稳定，达到无缝切换的要求， 实现电信数据中心负荷不间断供电。 2.如权利要求1所述的直流微网系统，其特征在于： 所述执行不同的控制策略，优化直流微网系统运行，包括在并网运行时，所述并网AC/ DC采用直流母线电压外环、输出电感电流内环的控制方式，与所述用户侧大电网实现能量 交互，稳定直流母线电压，在孤岛运行时，所述并网AC/DC处于停机状态。 3.如权利要求1或2所述的直流微网系统，其特。
7、征在于： 所述执行不同的控制策略，优化直流微网系统运行，包括在并网运行时，所述储能DC/ DC以电流源形式即以恒流限压的方式工作在充电或放电状态，尽可能保持磷酸铁锂储能系 统荷电状态SOC高于设定的足以满足孤岛运行的比例阈值，以备孤岛运行时使用；在孤岛 运行时，所述储能DC/DC以电压源形式即采用直流母线电压外环、储能电池侧电感电流内 环的控制方式维持直流母线电压稳定，所述设定的足以满足孤岛运行的比例阈值为75 85。 4.如权利要求3所述的直流微网系统，其特征在于： 权 利 要 求 书CN 102916481 A 2/3页 3 所述执行不同的控制策略，优化直流微网系统运行，还包括在并网运行时。
8、，所述光伏 DC/DC以扰动观测法工作在最大功率跟踪MPPT模式；在孤岛运行时，所述光伏DC/DC在光 伏发电系统发出功率小于负载需求时工作在MPPT模式，在光伏发电系统发出功率大于负 载需求时切换为恒压模式，防止直流母线电压过高。 5.如权利要求4所述的直流微网系统，其特征在于： 所述无线传感网络是执行MODBUS-RTU通信规约的无线通信网络，包括与所述EMS连接 的通信服务器、与所述通信服务器连接的Zigbee网络终端、设置在所述Zigbee网络终端与 所述并网AC/DC之间的第一Zigbee采集器、设置在所述Zigbee网络终端与所述储能DC/ DC之间的第二Zigbee采集器，以及设。
9、置在所述Zigbee网络终端与所述光伏DC/DC之间的 第三Zigbee采集器，所述EMS通过第一zigbee采集器、第二Zigbee采集器和第三Zigbee 采集器分别接收所述并网AC/DC、储能DC/DC和光伏DC/DC上传的遥信和遥测信息，并通过 第一zigbee采集器、第二Zigbee采集器和第三Zigbee采集器分别向所述并网AC/DC、储能 DC/DC和光伏DC/DC下发遥控和遥调指令。 6.一种采用如权利要求1至5中任意一项的直流微网系统的能量管理方法，其特征在 于： 所述直流微网系统各个发电单元的运行状态由直流母线电压值确定； 当稳态运行于直流母线电压高于并网AC/DC整流逆变。
10、切换阈值时，系统工作模式：并 网运行，本着优先利用太阳能的原则，设定并网AC/DC的整流逆变切换阈值为额定直流母 线电压值，并网AC/DC工作在逆变状态，储能DC/DC以恒流限压方式充电，光伏DC/DC工作 在MPPT模式，当光伏发电系统发出功率大于负载和储能充电需求时，直流母线电压抬高； 当稳态运行于直流母线电压低于并网AC/DC整流逆变切换阈值时，系统工作模式：并 网运行，本着优先利用太阳能的原则，设定并网AC/DC的整流逆变切换阈值为额定直流母 线电压值，并网AC/DC工作在整流状态，储能DC/DC以恒流限压方式放电，光伏DC/DC工作 在MPPT模式，当光伏发电系统发出功率小于负载需求。
11、时，直流母线电压降低； 当储能DC/DC以高于额定直流母线电压值的充电阈值稳定直流母线电压时，系统工作 模式：孤岛运行，并网AC/DC处于停机状态，储能DC/DC以恒压方式充电，光伏DC/DC工作在 MPPT模式；当光伏发电系统发出功率大于负载需求功率时，直流母线电压提高； 当直流母线电压稳定在系统允许的最大值时，系统工作模式：孤岛运行，并网AC/DC处 于停机状态，储能DC/DC处于停机状态，光伏DC/DC工作在恒压模式； 当储能DC/DC以低于额定直流母线电压值的放电阈值稳定直流母线电压时，系统工作 模式：孤岛运行，并网AC/DC处于停机状态，储能DC/DC处于放电状态，光伏DC/DC工作。
12、在 MPPT模式；光伏发电系统发出功率小于负载需求功率时，直流母线电压降低； 当光伏发电系统发出功率小于负载消耗功率、且磷酸铁锂储能系统SOC低于设定的切 除普通负荷的比例阈值即直流母线电压低于系统允许的最小值时，系统工作模式：孤岛运 行，本着优先对关键负荷UPS负荷持续可靠供电的原则切除普通负荷，保证对关键负荷UPS 负荷持续可靠供电，并网AC/DC处于停机状态，储能DC/DC处于放电状态，光伏DC/DC工作 在MPPT模式。 7.如权利要求6所述的直流微网系统的能量管理方法，其特征在于： 所述额定直流母线电压为270V280V。 权 利 要 求 书CN 102916481 A 3/3页 4。
13、 8.如权利要求6或7所述的直流微网系统的能量管理方法，其特征在于： 所述充电阈值设定的依据与原则如下：实时检测光伏发电系统发出的最大功率和负 载需求功率，随着光伏发电系统发出功率的增多，直流母线电压升高，多余的能量通过储能 DC/DC向磷酸铁锂储能系统充电予以保存，并以充电阈值稳定直流母线电压； 所述放电阈值设定的依据与原则如下：随着光伏发电系统发出功率的减小，直流母线 电压降低，不足的能量由磷酸铁锂储能系统通过储能DC/DC放电予以补充，并以放电电压 阈值稳定直流母线电压。 9.如权利要求6或7所述的直流微网系统的能量管理方法，其特征在于： 所述直流母线电压允许的最大值设定的依据与原则如下。
14、：当磷酸铁锂储能系统处于充 满状态时，储能DC/DC处于停机状态，随着光伏发电系统发出功率的增多，直流母线电压迅 速升高，根据负载允许的最高工作电压范围确定直流母线电压允许的最大值，所述直流母 线电压允许的最大值为285V295V。 10.如权利要求6或7所述的直流微网系统的能量管理方法，其特征在于： 所述直流母线电压允许的最小值设定的依据与原则如下：根据负载允许的最低工作电 压范围确定直流母线电压允许的最小值，所述直流母线电压允许的最小值为255V265V， 此时磷酸铁锂储能系统的SOC低于设定的切除普通负荷的比例阈值，所述设定的切除普通 负荷的比例阈值为3050。 权 利 要 求 书CN 。
15、102916481 A 1/6页 5 一种直流微网系统及其能量管理方法 技术领域 0001 本发明涉及微网系统，特别是涉及直流微网系统及其能量管理方法。 背景技术 0002 微网是分布式发电(distributed generation，缩略词为DG)的一种组织形式，其 由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控系统、保护装置组成的小型发配 电系统，能够实现自我控制、保护和管理，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。现 有直流微网系统尚处于建模仿真和小功率实验系统的实现阶段，在孤岛运行和并网运行切 换时多为有缝切换，不能满足包括电信数据中心的关键负荷的可靠用电要求，如果要实现 无。
16、缝切换，则成本高，且控制难度大。 发明内容 0003 本发明所要解决的一个技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种直流微网 系统。 0004 本发明所要解决的另一个技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种直流微 网系统的能量管理方法。 0005 本发明的直流微网系统技术问题通过以下技术方案予以解决。 0006 这种直流微网系统，包括至少一个发电单元、负载，以及设置在发电单元与负载之 间的直流母线配电线路，所述发电单元包括用户侧大电网及其三相桥式并网双向交流/直 流变换器(Alternate Current/Direct Current converter，缩略词为AC/DC，以下简称并 网。
17、AC/DC)、磷酸铁锂储能系统及其双向半桥Buck-Boost结构的双向储能直流/直流变换器 (Direct current/Direct current converter，缩略词为DC/DC，以下简称储能DC/DC)，以 及光伏发电系统及其采用Buck-Boost拓扑结构的光伏DC/DC(以下简称光伏DC/DC)，所述 负载包括模拟直流负荷和数据中心负荷，所述磷酸铁锂储能系统用于平抑光伏发电系统发 出的功率波动以及在孤岛运行时延长对负载的供电，所述光伏发电系统用于充分利用太阳 能环保节能。 0007 所述并网AC/DC，其交流侧通过作为公共连接点的并网开关与所述用户侧大电网 连接，直流侧与。
18、所述直流母线配电线路连接。 0008 所述储能DC/DC，其一侧与所述磷酸铁锂储能系统连接，另一侧通过第一支路断路 器与所述直流母线配电线路连接，用于控制磷酸铁锂储能系统的储能电池充放电。 0009 所述光伏DC/DC，其一侧通过汇流箱与所述光伏发电系统连接，另一侧通过第二支 路断路器与所述直流母线配电线路连接，用于实现光伏发电系统发出的最大功率跟踪，提 高太阳能利用效率。 0010 所述模拟直流负荷为纯电阻负载，通过第三支路断路器与所述直流母线配电线路 连接，用于切换直流微网控制模式。 0011 所述数据中心负荷包括照明负荷、空调负荷和不间断(Uninterrupted Power 说 明 。
19、书CN 102916481 A 2/6页 6 Supply，缩略词为UPS)负荷，其中UPS负荷为关键负荷，孤岛运行时优先对关键负荷UPS负 荷持续可靠供电，所述数据中心负荷通过第四支路断路器与所述直流母线配电线路连接。 0012 这种直流微网系统的特点是： 0013 设有能量管理系统(Energy Management System，缩略词为EMS)及其与所述并网 AC/DC、储能DC/DC和光伏DC/DC建立通信的无线传感网络，所述EMS用于在并网运行、孤岛 运行时分别执行不同的控制策略，优化直流微网系统的运行，以协调各个发电单元的的运 行状态和发出功率。 0014 所述EMS执行不同的控。
20、制策略，优化直流微网运行，包括在并网运行切换到孤岛 运行时，由所述并网AC/DC采用直流母线电压外环、输出电感电流内环的控制方式稳定直 流母线电压，在至多20ms的时间内切换到由所述储能DC/DC以电压源形式即采用直流母线 电压外环、储能电池侧电感电流内环的控制方式维持直流母线电压稳定，达到无缝切换的 要求，实现电信数据中心负荷不间断供电。 0015 本发明的直流微网系统技术问题通过以下进一步技术方案予以解决。 0016 所述执行不同的控制策略，优化直流微网系统运行，包括在并网运行时，所述并网 AC/DC采用直流母线电压外环、输出电感电流内环的控制方式，与所述用户侧大电网实现能 量交互，稳定直。
21、流母线电压，在孤岛运行时，所述并网AC/DC处于停机状态。 0017 所述执行不同的控制策略，优化直流微网系统运行，包括在并网运行时，所述储能 DC/DC以电流源形式即以恒流限压的方式工作在充电或放电状态，尽可能保持磷酸铁锂储 能系统荷电状态(State of Charge，缩略词为SOC)高于设定的足以满足孤岛运行的比例阈 值，以备孤岛运行时使用；在孤岛运行时，所述储能DC/DC以电压源形式即采用直流母线电 压外环、储能电池侧电感电流内环的控制方式维持直流母线电压稳定，所述设定的足以满 足孤岛运行的比例阈值为7585。 0018 所述执行不同的控制策略，优化直流微网系统运行，还包括在并网运行。
22、时，所述光 伏DC/DC以扰动观测法工作在最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking，缩略词为 MPPT)模式；在孤岛运行时，所述光伏DC/DC在光伏发电系统发出功率小于负载需求时工作 在MPPT模式，在光伏发电系统发出功率大于负载需求时切换为恒压模式，防止直流母线电 压过高。 0019 所述无线传感网络是执行MODBUS-RTU通信规约的无线通信网络，包括与所述EMS 连接的通信服务器、与所述通信服务器连接的Zigbee网络终端、设置在所述Zigbee网络 终端与所述并网AC/DC之间的第一Zigbee采集器、设置在所述Zigbee网络终端与所述储 能DC/DC之。
23、间的第二Zigbee采集器，以及设置在所述Zigbee网络终端与所述光伏DC/DC 之间的第三Zigbee采集器，所述EMS通过第一zigbee采集器、第二Zigbee采集器和第三 Zigbee采集器分别接收所述并网AC/DC、储能DC/DC和光伏DC/DC上传的遥信和遥测信息， 并通过第一zigbee采集器、第二Zigbee采集器和第三Zigbee采集器分别向所述并网AC/ DC、储能DC/DC和光伏DC/DC下发遥控和遥调指令。 0020 本发明的直流微网系统的能量管理方法技术问题通过以下技术方案予以解决。 0021 这种直流微网系统的能量管理方法，采用上述直流微网系统。 0022 这种直。
24、流微网系统的能量管理方法的特点是： 0023 所述直流微网系统各个发电单元的运行状态由直流母线电压值确定。 说 明 书CN 102916481 A 3/6页 7 0024 当稳态运行于直流母线电压高于并网AC/DC整流逆变切换阈值时，系统工作模 式：并网运行，本着优先利用太阳能的原则，设定并网AC/DC的整流逆变切换阈值为额定直 流母线电压值，并网AC/DC工作在逆变状态，储能DC/DC以恒流限压方式充电，光伏DC/DC 工作在MPPT模式，当光伏发电系统发出功率大于负载和储能充电需求时，直流母线电压抬 高。 0025 当稳态运行于直流母线电压低于并网AC/DC整流逆变切换阈值时，系统工作模 。
25、式：并网运行，本着优先利用太阳能的原则，设定并网AC/DC的整流逆变切换阈值为额定直 流母线电压值，并网AC/DC工作在整流状态，储能DC/DC以恒流限压方式放电，光伏DC/DC 工作在MPPT模式，当光伏发电系统发出功率小于负载需求时，直流母线电压降低。 0026 当储能DC/DC以高于额定直流母线电压值的充电阈值稳定直流母线电压时，系统 工作模式：孤岛运行，并网AC/DC处于停机状态，储能DC/DC以恒压方式充电，光伏DC/DC工 作在MPPT模式；当光伏发电系统发出功率大于负载需求功率时，直流母线电压提高。 0027 当直流母线电压稳定在系统允许的最大值时，系统工作模式：孤岛运行，并网A。
26、C/ DC处于停机状态，储能DC/DC处于停机状态，光伏DC/DC工作在恒压模式。 0028 当储能DC/DC以低于额定直流母线电压值的放电阈值稳定直流母线电压时，系统 工作模式：孤岛运行，并网AC/DC处于停机状态，储能DC/DC处于放电状态，光伏DC/DC工作 在MPPT模式；光伏发电系统发出功率小于负载需求功率时，直流母线电压降低。 0029 当光伏发电系统发出功率小于负载消耗功率、且磷酸铁锂储能系统SOC低于设定 的切除普通负荷的比例阈值即直流母线电压低于系统允许的最小值时，系统工作模式：孤 岛运行，本着优先对关键负荷UPS负荷持续可靠供电的原则切除普通负荷，保证对关键负 荷UPS负荷。
27、持续可靠供电，并网AC/DC处于停机状态，储能DC/DC处于放电状态，光伏DC/DC 工作在MPPT模式。 0030 本发明的直流微网系统的能量管理方法技术问题通过以下进一步的技术方案予 以解决。 0031 所述额定直流母线电压为270V280V。 0032 所述充电阈值设定的依据与原则如下：实时检测光伏发电系统发出的最大功率和 负载需求功率，随着光伏发电系统发出功率的增多，直流母线电压升高，多余的能量通过储 能DC/DC向磷酸铁锂储能系统充电予以保存，并以充电阈值稳定直流母线电压。 0033 所述放电阈值设定的依据与原则如下：随着光伏发电系统发出功率的减小，直流 母线电压降低，不足的能量由磷。
28、酸铁锂储能系统通过储能DC/DC放电予以补充，并以放电 电压阈值稳定直流母线电压。 0034 所述直流母线电压允许的最大值设定的依据与原则如下：当磷酸铁锂储能系统处 于充满状态时，储能DC/DC处于停机状态，随着光伏发电系统发出功率的增多，直流母线电 压迅速升高，根据负载允许的最高工作电压范围确定直流母线电压允许的最大值，所述直 流母线电压允许的最大值为285V295V。 0035 所述直流母线电压允许的最小值设定的依据与原则如下：根据负载允许的最低工 作电压范围确定直流母线电压允许的最小值，所述直流母线电压允许的最小值为255V 265V，此时磷酸铁锂储能系统的SOC低于设定的切除普通负荷的。
29、比例阈值，所述设定的切 除普通负荷的比例阈值为3050。 说 明 书CN 102916481 A 4/6页 8 0036 本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明执行不同的控制策略，优化直流微 网运行，包括在并网运行切换到孤岛运行时，由并网AC/DC采用直流母线电压外环、输出电 感电流内环的控制方式稳定直流母线电压，在至多20ms的时间内切换到由储能DC/DC以电 压源形式即采用直流母线电压外环、储能电池侧电感电流内环的控制方式维持直流母线电 压稳定，达到无缝切换的要求，满足电信数据中心负荷不间断供电的需求，而且由于是直流 配电线路，不需要再配置无功补偿设备。 附图说明 0037 图1是本发明。
30、具体实施方式的组成方框图。 0038 图2是图1中的无线传感网络的组成方框图。 具体实施方式 0039 下面结合具体实施方式并对照附图对本发明进行说明。 0040 一种如附图所示的直流微网系统，包括 0041 三个发电单元：用户侧大电网1及其容量为30kW的并网AC/DC2、磷酸铁锂储能系 统3及其储能DC/DC4，以及光伏发电系统5及其光伏DC/DC6，磷酸铁锂储能系统3包括容 量为20kW2小时的储能电池，用于平抑光伏发电系统5发出的功率波动以及在孤岛运行 时延长对负载的供电，光伏发电系统5采用10kW光伏单晶硅电池，用于充分利用太阳能环 保节能； 0042 负载：模拟直流负荷9和数据中心。
31、负荷10，模拟直流负荷9为30kW的纯电阻负载， 通过第三支路断路器与额定电压为275V的直流母线配电线路7连接，用于切换直流微网控 制模式，数据中心负荷10包括照明负荷、空调负荷和UPS负荷11，其中UPS负荷为关键负 荷； 0043 并网AC/DC2交流侧通过作为公共连接点的并网开关与用户侧大电网1连接，直流 侧与直流母线配电线路7连接，储能DC/DC4一侧与磷酸铁锂储能系统3连接，另一侧通过 第一支路断路器与直流母线配电线路7连接，用于控制磷酸铁锂储能系统3的储能电池充 放电，光伏DC/DC6一侧通过汇流箱与光伏发电系统5连接，另一侧通过第二支路断路器与 直流母线配电线路7连接，用于实现。
32、光伏发电系统5发出的最大功率跟踪，提高太阳能利用 效率。 0044 设有EMS8及其与并网AC/DC2、储能DC/DC4和光伏DC/DC6建立通信的执行 MODBUS-RTU通信规约的无线传感网络12，EMS8用于在并网运行、孤岛运行时分别执行不同 的控制策略，优化直流微网系统的运行，以协调三个发电单元的的运行状态和发出功率。 0045 无线传感网络12包括与EMS8连接的通信服务器13、与通信服务器13连接的 Zigbee网络终端14、设置在Zigbee网络终端14与并网AC/DC2之间的第一Zigbee采集器 15、设置在Zigbee网络终端14与储能DC/DC4之间的第二Zigbee采集。
33、器16，以及设置在 Zigbee网络终端14与光伏DC/DC6之间的第三Zigbee采集器17，EMS8通过第一zigbee采 集器15、第二Zigbee采集器16和第三Zigbee采集器17分别接收并网AC/DC2、储能DC/ DC4和光伏DC/DC6上传的遥信和遥测信息，并通过第一zigbee采集器15、第二Zigbee采 集器16和第三Zigbee采集器17分别向并网AC/DC2、储能DC/DC4和光伏DC/DC6下发遥控 说 明 书CN 102916481 A 5/6页 9 和遥调指令。 0046 EMS8执行不同的控制策略，优化直流微网运行，包括 0047 在并网运行切换到孤岛运行时。
34、，由并网AC/DC2采用直流母线电压外环、输出电感 电流内环的控制方式稳定直流母线电压，在至多20ms的时间内切换到由储能DC/DC4以电 压源形式即采用直流母线电压外环、储能电池侧电感电流内环的控制方式维持直流母线电 压稳定，达到无缝切换的要求，实现电信数据中心负荷不间断供电； 0048 在并网运行时，并网AC/DC2采用直流母线电压外环、输出电感电流内环的控制方 式，与用户侧大电网1实现能量交互，稳定直流母线电压，在孤岛运行时，并网AC/DC2处于 停机状态； 0049 在并网运行时，储能DC/DC4以电流源形式即以恒流限压的方式工作在充电或放 电状态，尽可能保持磷酸铁锂储能系统3的SOC。
35、高于设定的足以满足孤岛运行的比例阈值 80，以备孤岛运行时使用；在孤岛运行时，储能DC/DC4以电压源形式即采用直流母线电 压外环、储能电池侧电感电流内环的控制方式维持直流母线电压稳定； 0050 在并网运行时，光伏DC/DC6以扰动观测法工作在MPPT模式；在孤岛运行时，所述 光伏DC/DC6在光伏发电系统发出功率小于负载需求时工作在MPPT模式，在光伏发电系统 发出功率大于负载需求时切换为恒压模式，防止直流母线电压过高。 0051 本发明的具体实施方式的能量管理方法，包括 0052 三个发电单元的运行状态由直流母线电压值确定，额定直流母线电压为275V，根 据负载允许的最高工作电压范围确定。
36、直流母线电压允许的最大值为290V，根据负载允许的 最低工作电压范围确定直流母线电压允许的最小值为265V，此时磷酸铁锂储能系统SOC低 于设定的切除普通负荷的比例阈值40。 0053 当稳态运行于直流母线电压高于并网AC/DC2整流逆变切换阈值时，系统工作模 式：并网运行，本着优先利用太阳能的原则，设定并网AC/DC2的整流逆变切换阈值为额定 直流母线电压值275V，并网AC/DC2工作在逆变状态，储能DC/DC4以恒流限压方式充电，光 伏DC/DC6工作在MPPT模式，当光伏发电系统5发出功率大于负载和储能充电需求时，直流 母线电压抬高。 0054 当稳态运行于直流母线电压低于并网AC/D。
37、C2整流逆变切换阈值时，系统工作模 式：并网运行，本着优先利用太阳能的原则，设定并网AC/DC2的整流逆变切换阈值为额定 直流母线电压值275V，并网AC/DC2工作在整流状态，储能DC/DC4以恒流限压方式放电，光 伏DC/DC6工作在MPPT模式，当光伏发电系统5发出功率小于负载需求时，直流母线电压降 低。 0055 当储能DC/DC4以高于额定直流母线电压值275V的充电阈值280V稳定直流母线 电压时，系统工作模式：孤岛运行，并网AC/DC2处于停机状态，储能DC/DC4以恒压方式充 电，光伏DC/DC6工作在MPPT模式；当光伏发电系统5发出功率大于负载需求功率时，直流 母线电压提高。
38、；充电阈值设定的依据与原则如下：实时检测光伏发电系统5发出的最大功 率和负载需求功率，随着光伏发电系统5发出功率的增多，直流母线电压升高，多余的能量 通过储能DC/DC4向磷酸铁锂储能系统3充电予以保存，并以充电阈值稳定直流母线电压。 0056 当直流母线电压稳定在系统允许的最大值290V时，系统工作模式：孤岛运行，并 网AC/DC2处于停机状态，储能DC/DC4处于停机状态，光伏DC/DC6工作在恒压模式；直流母 说 明 书CN 102916481 A 6/6页 10 线电压允许的最大值设定的依据与原则如下：当磷酸铁锂储能系统3处于充满状态时，储 能DC/DC4处于停机状态，随着光伏发电系统。
39、5发出功率的增多，直流母线电压迅速升高，根 据负载允许的工作电压范围确定直流母线电压允许的最大值。 0057 当储能DC/DC4以低于额定直流母线电压值275V的放电阈值270V稳定直流母线 电压时，系统工作模式：孤岛运行，并网AC/DC2处于停机状态，储能DC/DC4处于放电状态， 光伏DC/DC6工作在MPPT模式；光伏发电系统5发出功率小于负载需求功率时，直流母线电 压降低；放电阈值设定的依据与原则如下：随着光伏发电系统5发出功率的减小，直流母线 电压降低，不足的能量由磷酸铁锂储能系统3通过储能DC/DC4放电予以补充，并以放电电 压阈值稳定直流母线电压。 0058 当光伏发电系统5发出。
40、功率小于负载消耗功率、且磷酸铁锂储能系统3的SOC低 于设定的切除普通负荷的比例阈值40即直流母线电压低于系统允许的最小值265V时， 系统工作模式：孤岛运行，本着优先对关键负荷UPS负荷持续可靠供电的原则切除普通负 荷，保证对关键负荷UPS负荷持续可靠供电，并网AC/DC2处于停机状态，储能DC/DC4处于 放电状态，光伏DC/DC6工作在MPPT模式。 0059 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当 视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。 说 明 书CN 102916481 A 10 1/1页 11 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102916481 A 11 。