[發明專利]一種并網光伏電源直流電能傳輸控制方法

有效

• 申請號: 201410332799.4
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104079009A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 張建成;丁曉哲
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02S40/30;H02M3/156
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

1.一種并網光伏電源直流電能傳輸控制方法，其特征是，所述方法由光伏發電系統的綜合控制器根據定時接收的電網調度信息和利用實時采集的光伏電源運行狀態數據計算出的光伏電源實際輸出功率，計算出為達到控制目標DC/DC電能傳輸控制裝置所需要的占空比，并根據計算結果對連接于光伏電源與直流母線之間的DC/DC電能傳輸控制裝置的運行狀態進行實時調節,同時計算出光伏電源當前運行狀態下備用功率容量預估值，并向電網調度系統反饋當前的出力狀態和備用功率容量作為調控數據；

所述方法按以下步驟進行：

a.?在光伏發電系統運行過程中，綜合控制器定時采集電網調度系統傳送來的調度指令和出力計劃數據P_D，實時采集光伏電源的輸出電壓信號和輸出電流信號，實時采集直流母線電壓信號,并利用采集的信號計算出光伏電源當前實際輸出功率P_T=k*U*I，k為DC/DC電能傳輸控制裝置的運行效率；

b.?綜合控制器根據電網調度指令和光伏電源實際出力情況對連接于光伏電源與直流母線之間的DC/DC電能傳輸控制裝置的傳輸功率進行實時控制，自動調整光伏電源的運行狀態，運行狀態分為兩種：

①、光伏發電系統工作于自由發電模式，綜合控制器以最大傳輸功率為控制目標計算出DC/DC電能傳輸控制裝置的占空比，并對控制裝置進行占空比調節,使光伏電源運行于最大發電功率狀態；

②、光伏發電系統運行于調度計劃模式，綜合控制器首先判斷光伏電源當前實際輸出功率是否滿足調度計劃的要求，如果滿足則DC/DC電能傳輸控制裝置保持原有控制狀態不變，如果不滿足則按照如下規則對DC/DC電能傳輸控制裝置進行占空比調節：

若光伏電源實際出力大于出力計劃，則計算出DC/DC電能傳輸控制裝置應該減小的占空比增量，并減小控制裝置的占空比以減少光伏電源的輸出功率；若光伏電源實際出力小于調度計劃，則計算出DC/DC電能傳輸控制裝置應該增加的占空比增量，并增大控制裝置的占空比以提高光伏電源的輸出功率；如果5倍的主電路時間常數調節時間后光伏電源的實際輸出功率仍然小于調度計劃功率，則表明光伏電源運行在其發電能力范圍以外，DC/DC電能傳輸控制裝置自動調節到最大功率傳輸控制模式；

c.?綜合控制器計算出光伏電源當前運行狀態下備用功率容量預估值，并將光伏電源的實際輸出功率P_T和備用功率容量P_R定時返送給電網調度系統。

2.根據權利要求1所述的一種并網光伏電源直流電能傳輸控制方法，其特征是，在光伏電源發電能力范圍以內，即出力計劃小于光伏電源的最大發電功率時，綜合控制器按照（1）式計算DC/DC電能傳輸控制裝置的占空比????????????????????????????????????????????????和占空比增量，光伏電源的備用功率容量P_R按照（2）式進行預估計算：

?????????????????????????????（1）

??????????????????????????（2）

光伏電源運行于最大發電功率狀態時，按照（3）式對DC/DC電能傳輸控制裝置的占空比參數進行計算，此時，光伏電源備用功率容量P_R為零：

???????????????????????（3）

公式中，P_T為光伏電源的實時輸出功率，P_T=k*U*I；k為DC/DC電能傳輸控制裝置的運行效率；U為光伏電源實際輸出電壓；I為光伏電源實際輸出電流；；k₁為光伏電源功率系數；U₀為光伏電源空載電壓；為每次調節前占空比的初始值。