一种5G基站光储电源的削峰填谷控制方法技术

本发明专利技术提出的一种5G基站光储电源削峰填谷控制方法，动态计算储能电池备电时长作为整流削峰功率约束，精确控制储能电池充放电功率以及整流模块补充输入功率，全天候保持最大化光伏功率。白天正值峰时段，最大化发挥了光伏的补充作用和储能电池的削峰作用；夜晚谷时段对储能电池充电，提高了系统能效，节约了基站电源用电成本。同时削峰填谷模式还具备自动切换至传统备电模式或者停电光储模式能力，提高了基站电源系统的备电可靠性和经济性。了基站电源系统的备电可靠性和经济性。了基站电源系统的备电可靠性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种5G基站光储电源的削峰填谷控制方法


[0001]本专利技术属于新型5G基站电源
，尤其涉及一种5G基站光储电源的削峰填谷控制方法。

技术介绍

[0002]传统的基站电源系统主要采用开关整流电源加储能备电的方式供应和保障基站负载电源需求，储能电池大多采用铅酸电池，少数基站采用锂电池，且储能一般作为纯后备电源使用，实际利用次数极少，无法真正发挥储能的能效作用。
[0003]随着5G基站的大规模部署，基站耗电量成倍增长，基站电源能效问题成为了基站电源改造升级的当务之急，特别是如何引入新能源供电系统、充分利用新能源系统发挥系统能效尤为关键。
[0004]针对新能源引入，切实可行的一种方案为市电光储能源一体化方案，但如何基于此方案实现光储能效最大化控制是当下迫切需要解决的问题，其关键点为如何实现综合能源一体化削峰填谷控制并基于此扩展构建多能互补协同控制策略。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术公开了一种5G基站光储电源的削峰填谷控制方法，实现基站电源系统全天对市电光储综合能源的协同控制并达到能效最大化。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0007]一种5G基站光储电源的削峰填谷控制方法，包括如下步骤：
[0008]S11：判断市电是否正常；若市电停电或者故障，则进入步骤S12，若市电正常，则进入步骤S13；
[0009]S12：切换至光伏+储能供电后备模式；
[0010]S13：获取削峰填谷状态参数；/>[0011]S14：判断是否处于谷时段；若正处于谷时段，则进入步骤S15，若不处于谷时段，则进入步骤S17；
[0012]S15：计算充电功率，接步骤S16；
[0013]S16：设置整流模块功率至储能电池充满；
[0014]S17：判断是否处于峰时段；若不处于峰时段，则进入步骤S18，若处于峰时段，则进入步骤S19；
[0015]S18：切换至光伏+整流供电标准模式；
[0016]S19：计算动态备电时长，计算整流模块目标功率，接步骤S20；
[0017]S20：根据整流模块目标功率设置整流模块输出功率；接步骤S11进入控制循环。
[0018]进一步的改进，所述5G基站光储电源包括整流模块，所述整流模块电连接有光伏模块和储能模块，整流模块、光伏模块及储能模块采用直流侧耦合的方式并接于直流母排连接，所述整流模块、光伏模块和储能模块均与管控单元通讯连接。
[0019]进一步的改进，所述的光伏+储能供电后备模式控制方式如下：
[0020]设置光伏模块中的MPPT的输出为最大功率；储能模块中的储能电池自动补偿负载差额功率，与光伏模块协同供应负载。
[0021]进一步的改进，所述的峰时段和谷时段通过管控单元远程或者本地设置读取，所述谷时段为T
L
，所述峰时段为T
G
。
[0022]进一步的改进，所述步骤S15中整流模块充电功率P
c
目标值的计算方法如下：
[0023]P
C
＝P
L
+P
b
‑
Pv＝Pz+P
B
+P
b
；
[0024]其中，P
c
表示的是该状态下整流模块需要提供的总功率，P
b
表示给储能电池充电的最大允许充电功率、P
v
表示光伏当前实时发电功率、P
L
表示负载功率、P
Z
表示整流模块当前实时功率、P
B
表示储能电池实时充放功率，
[0025]转换为充电电流则满足：
[0026][0027]其中I
c
为充电电流，U
D
为母线电压。
[0028]进一步的改进，在所述步骤16设置整流模块功率对储能电池充电至满电后，母线电压U
D
等于均充电压U
G
，进入浮充模式，设置整流模块输出电压U
z
＝U
p
，并取消充电功率设置，其中U
z
表示整流模块输出电压遥控值，U
p
表示储能电池预设浮充值。
[0029]进一步的改进，所述步骤S19计算动态备电时长，动态备电时长t
D
、当前剩余储能电量Q
s
、储能电池实时功率P
B
、当前时间t
n
、峰时段开始时间t
s
之间满足：
[0030]为峰时段开始后储能电池累计放电量；为峰时段开始后储能电池累计放电量；P
Bt
表示的是储能电池瞬时功率值，Δt表示的是积分时间增量，t
n
‑
t
s
为峰时段历史时长。
[0031]进一步的改进，所述步骤S19计算整流模块功率，目标整流模块功率P
s
、光伏当前实时发电功率P
v
、负载功率P
L
、峰时段结束时间t
f
、当前时间t
n
之间满足：
[0032]时间约束函数：T＝t
f
‑
t
n
；T为剩余削峰时长；
[0033]功率约束函数：
[0034]动态约束函数：t
D
＝T；
[0035]得到剩余峰值段储能电池的平均放电功率，
[0036]其中功率约束函数转换为电流约束函数为：
[0037][0038]其中I
S
为目标整流模块电流。
[0039]本专利技术的优点：
[0040]本专利技术提出的一种5G基站光储电源削峰填谷控制方法，动态计算储能电池备电时长作为整流削峰功率约束，精确控制储能电池充放电功率以及整流模块补充输入功率，全天候保持最大化光伏功率。白天正值峰时段，最大化发挥了光伏的补充作用和储能电池的削峰作用；夜晚谷时段对储能电池充电，提高了系统能效，节约了基站电源用电成本。同时削峰填谷模式还具备自动切换至传统备电模式或者停电光储模式能力，提高了基站电源系统的备电可靠性和经济性。
附图说明
[0041]图1为本专利技术本专利技术一种5G基站光储电源的削峰填谷控制方法流程图；
[0042]图2为本专利技术光储电源核心模块示意图；
[0043]图3为本专利技术峰时段、平时段、谷时段电价示意图。
[0044]图中：整流模块21、光伏模块22、储能模块23、线缆24、管控单元25。
具体实施方式
[0045]以下结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。
[0046]实施例1
[0047]如图2所示，该方法所述5G基站光储电源核心模块主要包含光伏模块22(包含MPPT控制算法及DC/DC转换电路，具备最大输出限流遥调功能、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种5G基站光储电源的削峰填谷控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S11：判断市电是否正常；若市电停电或者故障，则进入步骤S12，若市电正常，则进入步骤S13；S12：切换至光伏+储能供电后备模式；S13：获取削峰填谷状态参数；S14：判断是否处于谷时段；若正处于谷时段，则进入步骤S15，若不处于谷时段，则进入步骤S17；S15：计算充电功率，接步骤S16；S16：设置整流模块功率至储能电池充满；S17：判断是否处于峰时段；若不处于峰时段，则进入步骤S18，若处于峰时段，则进入步骤S19；S18：切换至光伏+整流供电标准模式；S19：计算动态备电时长，计算整流模块目标功率，接步骤S20；S20：根据整流模块目标功率设置整流模块输出功率；接步骤S11进入控制循环。2.如权利要求1所述的一种5G基站光储电源的削峰填谷控制方法，其特征在于，所述5G基站光储电源包括整流模块，所述整流模块电连接有光伏模块和储能模块，整流模块、光伏模块及储能模块采用直流侧耦合的方式并接于直流母排连接，所述整流模块、光伏模块和储能模块均与管控单元通讯连接。3.如权利要求2所述的一种5G基站光储电源的削峰填谷控制方法，其特征在于，所述的光伏+储能供电后备模式控制方式如下：设置光伏模块中的MPPT的输出为最大功率；储能模块中的储能电池自动补偿负载差额功率，与光伏模块协同供应负载。4.如权利要求1所述的一种5G基站光储电源的削峰填谷控制方法，其特征在于，所述的峰时段和谷时段通过管控单元远程或者本地设置读取，所述谷时段为T
L
，所述峰时段为T
G
。5.如权利要求1所述的一种5G基站光储电源的削峰填谷控制方法，其特征在于，所述步骤S15中整流模块充电功率P
c
目标值的计算方法如下：P
C
＝P
L
+P
b
‑
Pv＝Pz+P
B
+P
b
；其中，P
c
表示的是该状态下整流模块需要提供的总功率，P
b
表示给储能电池充电的最大允许充电功率、P
v
表示光伏当前实时发电功率、P
L

【专利技术属性】
技术研发人员：崔世能，朱海洋，钱吉红，曹宇，
申请(专利权)人：威胜电气有限公司，
类型：发明
国别省市：