[發(fā)明專利]一種適用于無主控中心的光伏發(fā)電機(jī)組協(xié)同控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410342857.1
• 申請(qǐng)日: 2014-07-17
• 公開（公告）號(hào): CN104184165A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 辛煥海;趙睿;劉云;齊冬蓮;張國(guó)月
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光伏發(fā)電機(jī)組控制方法，尤其是涉及一種適用于無主控中心的光伏發(fā)電機(jī)組協(xié)同控制方法。

背景技術(shù)

太陽能具有無污染、可再生和儲(chǔ)量大等優(yōu)點(diǎn)，因此太陽能光伏發(fā)電必將得到廣泛應(yīng)用。然而，由于光伏發(fā)電機(jī)輸出功率具有隨機(jī)性和波動(dòng)性，當(dāng)大量的光伏發(fā)電機(jī)接入電力網(wǎng)絡(luò)，會(huì)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性產(chǎn)生不利影響。因此，有必要研發(fā)一種協(xié)調(diào)光伏發(fā)電機(jī)輸出功率的控制方法，統(tǒng)一控制有數(shù)量較多的光伏發(fā)電機(jī)組成的光伏發(fā)電機(jī)組的輸出功率。

現(xiàn)有的光伏發(fā)電機(jī)組輸出功率控制方法，包括集中式控制和分散式控制兩種。集中式控制方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，并可以使光伏發(fā)電機(jī)組的輸出功率快速收斂至給定值，然而該方法需要設(shè)置控制光伏發(fā)電機(jī)組的主控中心，而且需要所有光伏發(fā)電機(jī)都與主控中心實(shí)現(xiàn)可靠通信，這提高了通信成本，降低了光伏發(fā)電機(jī)組控制的可靠性和魯棒性。

分散式控制方法無需主控中心，可以實(shí)現(xiàn)每臺(tái)光伏發(fā)電機(jī)的自治控制，并可以實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電機(jī)的“即插即用”功能。然而，當(dāng)電力網(wǎng)絡(luò)中存在數(shù)量較多的光伏發(fā)電機(jī)時(shí)，該方法無法實(shí)現(xiàn)功率的有效分配與控制，因此無法為電力網(wǎng)絡(luò)提供輔助服務(wù)，如平滑負(fù)載、頻率和電壓的控制等。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提出一種適用于無主控中心的光伏發(fā)電機(jī)組協(xié)同控制方法，以實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電機(jī)組輸出功率的協(xié)調(diào)控制、提高光伏發(fā)電機(jī)組運(yùn)行可靠性和魯棒性、實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電機(jī)的“即插即用”功能、減小通信成本；具有綜合集中式控制方法和分散式控制方法的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)避免二者缺點(diǎn)的光伏發(fā)電機(jī)組輸出功率的協(xié)同控制方法，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電機(jī)組中每臺(tái)發(fā)電機(jī)輸出功率的協(xié)調(diào)控制，并為電力網(wǎng)絡(luò)提供必要的輔助服務(wù)。

本發(fā)明的技術(shù)方案采用如下步驟：

1)通過對(duì)各個(gè)光伏發(fā)電機(jī)輸出的有功功率引入輔助變量進(jìn)行迭代計(jì)算，得到由多臺(tái)光伏發(fā)電機(jī)組成的光伏發(fā)電機(jī)組的輸出功率；

2)通過高層控制器計(jì)算得到光伏發(fā)電機(jī)組的儲(chǔ)備率的指令值；

3)對(duì)光伏發(fā)電機(jī)組中每臺(tái)光伏發(fā)電機(jī)輸出的最大功率進(jìn)行近似計(jì)算，然后計(jì)算光伏發(fā)電機(jī)組中每臺(tái)光伏發(fā)電機(jī)的儲(chǔ)備率的實(shí)測(cè)值；

4)建立通信矩陣，通過底層控制器計(jì)算光伏發(fā)電機(jī)組中每臺(tái)光伏發(fā)電機(jī)的儲(chǔ)備率的參考值，然后計(jì)算每臺(tái)光伏發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)逆變器直流母線電壓u_dc的參考值；

5)通過光伏并網(wǎng)逆變器電壓電流雙閉環(huán)PI控制方法，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電機(jī)組中每臺(tái)光伏發(fā)電機(jī)輸出功率的穩(wěn)定控制。

所述的步驟1)中的多臺(tái)光伏發(fā)電機(jī)組成的光伏發(fā)電機(jī)組的輸出功率P_out采用以下公式1計(jì)算：