[發明專利]適用于配網的風光一體化自平衡控制方法及系統

在審

• 申請號: 201410692586.2
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104485686A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 刁慕檀;李廣林;周海洋
• 申請（專利權）人: 上海載物能源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

技術領域

本發明涉及一種風光一體化的控制方法及系統，尤其涉及一種風光一體化的自平衡控制方法及系統。

背景技術

合理、迅速地發展可再生能源，是解決我國能源短缺、環境污染問題的根本途徑。分布式發電是以資源能源最大化，能源利用效率最優化為目標的新型能源系統，具有良好的環境效益，具有投資少、占地小、建設周期短、節能、環保等特點，其高峰期供電比集中供電更經濟、有效，故分布式發電可作為我國集中供電的有益補充。分布式發電可作為備用電源為高峰負荷提供電力，提高供電可靠性；可為邊遠地區用戶、商業區和居民供電；可作為本地電源節省輸變電的建設成本和投資、改善能源結構、促進電力能源可持續發展；可根據用戶需求，在電力系統實際應用中提供多種服務，包括備用發電、削峰容量、基荷發電或者作為熱電聯產裝置同時滿足區域熱和電負荷需求，以及無功支持、電壓支持、自動發電控制、黑啟動和旋轉備用等輔助服務。

分布式發電是指：為了滿足特定用戶的需要，在用戶現場或靠近用電現場由用戶自行配置或獨立發電商投資的較小容量的發電機組。它既可獨立于公共網絡直接對用戶提供電能，也可接入電網，與公共電網共同對用戶提供電能。其具有以下特點:規模不大且分布在負荷附近；滿足一些特殊用戶的需求、支持已有配網的經濟運行；未經規劃的或非中央調度型的電力生產方式；能源利用效率較高或利用可再生能源發電等。

分布式風電、光伏發電發展迅速，大規模分布式風電、光伏接入對配網造成一定的沖擊，為了平抑分布式發電的波動，風光一體化是較好的利用風能、太陽能發電的方式。但是，眾多風光一體化裝置接入配網后，它們相互之間的控制存在差異、它們之間的狀態量存在差異時，會影響風光一體化裝置接入配網的效益。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于配網的風光一體化的自平衡控制方法，該方法能使得配網的各風光一體化模塊自動實現狀態量的一致性，從而合理利用各風光一體化模塊的效益，提高配網運行水平。

本發明的另一目的在于提供一種適用于配網的風光一體化的自平衡控制系統，該系統可應用上述方法達到上述功能。

為了實現上述目的，本發明提出了一種適用于配網的風光一體化的自平衡控制方法，其包括步驟：

測量配網中的各風光一體化模塊的交流電壓u_abc、交流電流i_abc，測量各風光一體化模塊的直流電壓u_dc，測量各風光一體化模塊的光伏電壓u_pv；；從交流電壓u_abc獲得交流電壓的幅值u_s和相位θ；從交流電流i_abc獲得交流電流的有功幅值i_dg、無功幅值i_qg；由i_qg和交流電壓的幅值u_s獲得無功功率的測量值Q_g；

對各風光一體化模塊進行有功控制和無功控制，其中：

有功控制步驟包括：將直流電壓給定值U*_dc與∑a_ij(u_pvi-u_pvj)相加得到的和與直流電壓測量值u_dc做差，該差值經過外環比例積分控制后輸出第一輸出值，將所述第一輸出值與i_dg做差，其差值經過內環比例積分控制輸出第二輸出值，將該第二輸出值與交流電壓幅值u_s相加，得到u_dg；

無功控制步驟包括：將無功功率的給定值Q*_g與∑a_ij(u_si-u_sj)相加得到的和與所述無功功率的測量值Q_g做差，該差值經過外環比例積分控制后輸出第三輸出值；將所述第三輸出值與i_qg做差，其差值經過內環比例積分后輸出u_qg；

將上述步驟得到的u_dg和u_qg進行dq/abc坐標變換，得到三相逆變控制量u_ag、u_bg、u_cg；dq/abc坐標變換如下：

根據與各風光一體化模塊對應的三相逆變控制量u_ag、u_bg、u_cg對各風光一體化模塊中的并網逆變單元進行控制；