[發明專利]一種光伏電站群控組合優化方法

無效

• 申請號: 201310029567.7
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103107557A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 徐永海;孔祥雨;曾雅文;陶順;肖湘寧
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬光伏發電技術領域，特別是涉及一種光伏電站群控組合優化方法。

背景技術

光伏群控技術是指以一定的拓撲結構將多臺光伏并網逆變器直流側或交流側形成電氣連接，對各逆變器進行協調控制，以提高低功率輸出時逆變器群效率的方法。當前，建設大規模并網光伏電站是集中利用太陽能的有效方式，但由于光伏發電固有的間歇性和波動性，當光照較弱時，光伏陣列輸出功率降低，從而使逆變器效率明顯下降，而當引入群控技術后，逆變器群的效率能夠得到一定程度地改善。

逆變器群轉換效率是指逆變器的交流輸出功率與直流輸入功率之比，主要受逆變器設計時的轉換效率和實際中逆變器運行狀態的影響。其中，群控系統的引入最主要的目的便是改善大規模并網逆變器群實際運行狀態，從而提高實際運行中逆變器群的轉換效率。

效率窮舉法作為一種群控系統效率優化方法，其工作原理是實時計算光伏陣列不同輸出功率下啟停逆變器的臺數，以使逆變器群歐洲轉換效率最高。

發明內容

本發明目的在于提供一種光伏電站群控組合優化方法，以向光伏電站提供群控單元最大可行臺數的建議，并提供群控系統可選優化組合。可根據所提供的可選組合結合實際情況選取光伏電站群控最優組合。

本發明提出如下技術方案：?

步驟1：獲取光伏電站逆變器的轉換效率曲線，對于逆變器的不同臺數組合，采用效率窮舉法求出其歐洲效率，然后通過對歐洲效率提高程度的分析得出最大可行臺數。

獲取逆變器的轉換效率曲線，若無法實測則可使用曲線擬合的方式近似得出逆變器轉換效率曲線。

窮舉效率法是指假設某一輸入功率下，有N臺逆變器開啟，根據逆變器效率曲線可求出N臺逆變器的歐洲效率，記為η₁。并假設此時第N+1臺逆變器開啟，計算逆變器的歐洲效率，記為η₂。比較η₁與η₂，若后者大于前者則開啟第N+1臺逆變器，否則則不開啟。基于窮舉效率法可求得分別包含任意臺逆變器的群控單元的歐洲效率。隨著群控系統中逆變器臺數增加，群控系統的歐洲效率勢必會逐漸提高，當逆變器臺數增加到m+1臺后，歐洲效率提高不到0.05%，則取m作為最大可行臺數。?

其中歐洲效率的定義不同于通常的逆變器平均效率或最高效率，而是指不同負載情況下的逆變器效率按照一定的權重累加得到的，具體表達式為

η_Euro=0.03η_5%+0.06η_10%+0.13η_20%+0.1η_30%+0.48η_50%+0.2η_100%

其中：η_Euro：逆變器的歐洲效率，η_5%：逆變器輸出功率為額定功率5%時的轉換效率，后續以此類推。

步驟2：構成滿足最大可行臺數約束的群控單元

最大可行臺數不同，構建的群控單元也不相同。當最大可行臺數為m時，群控單元有m-1個，容量最小的為1MW，容量最大的為m/2MW，各單元容量以500kW遞增。

步驟3：根據光伏電站容量的要求，形成群控單元的組合方式。對于不同的群控單元組合方式，采用效率窮舉法求出其歐洲效率，然后通過對歐洲效率提高程度的分析得出可選優化組合。

根據步驟2，將所構建的群控單元以容量從小到大編號為x₁、x₂…x_m-1.對應的容量分別為1MW、1.5MW……m/2MW.假設光伏電站容量為P，單位為MW。則滿足光伏電站容量要求的不同群控單元的數量可用下式求得：

a₁*1+a₂*1.5+a₃*2+……+a_m-1*m/2=P

求出上式所有的解。其中a₁、a₂……a_m-1分別代表群控單元x₁、x₂…x_m-1的個數。從而得到符合光伏電站容量的全部群控單元組合方式。最后對于這些群控單元組合方式，采用效率窮舉法求出其歐洲效率，通過對歐洲效率提高程度的分析可得出可選優化組合。