[發(fā)明專利]光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制方法、控制裝置及光伏發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510014949.1
• 申請日: 2015-01-12
• 公開（公告）號: CN104578857B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉芳;張興;胡超;余勇;曹偉;毛福斌
• 申請（專利權(quán)）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02J3/38
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏發(fā)電裝置、DC/DC變換器、儲能裝置和逆變器，其特征在于，所述控制方法包括：

確定所述逆變器的平均有功功率和平均無功功率；

根據(jù)虛擬同步機(jī)的同步旋轉(zhuǎn)角頻率和輸出角頻率，確定所述逆變器的第一有功指令信號；

獲取所述儲能裝置的實際荷電狀態(tài)，利用所述儲能裝置的實際荷電狀態(tài)和荷電狀態(tài)給定值，確定所述逆變器的第二有功指令信號；

根據(jù)公式計算虛擬同步機(jī)當(dāng)前的輸出角頻率ω，對虛擬同步機(jī)當(dāng)前的輸出角頻率進(jìn)行積分得到虛擬同步機(jī)的輸出電壓相角，其中，J為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量，ω(s)為虛擬同步機(jī)的輸出角頻率ω的拉式變換值，ω₀(s)為虛擬同步機(jī)的同步旋轉(zhuǎn)角頻率ω₀的拉式變換值，P_ref(s)為虛擬同步機(jī)的有功功率給定值P_ref的拉式變換值，ΔP_{ref_SOC}(s)為所述逆變器的第二有功指令信號ΔP_{ref_SOC}的拉式變換值，ΔP_{ref_PV}(s)為所述逆變器的第一有功指令信號ΔP_{ref_PV}的拉式變換值，為所述逆變器的平均有功功率的拉式變換值，s為拉普拉斯算子；

根據(jù)公式計算所述逆變器的輸出電壓基準(zhǔn)信號U_ref，其中，U₀為空載電壓，Q_ref為所述逆變器的無功功率給定值，為所述逆變器的平均無功功率，n為電壓控制下垂系數(shù)；

將所述虛擬同步機(jī)的輸出電壓相角和所述逆變器的輸出電壓基準(zhǔn)信號組合成所述逆變器的輸出電壓的參考指令矢量，對所述逆變器進(jìn)行閉環(huán)控制，以使得所述逆變器的輸出電壓跟隨所述參考指令矢量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，確定所述逆變器的平均有功功率和平均無功功率，包括：

確定所述逆變器的三相輸出電壓和三相輸出電流；

利用所述逆變器的三相輸出電壓和三相輸出電流，計算所述逆變器的輸出電壓的d軸分量U_od和q軸分量U_oq，計算所述逆變器的輸出電流的d軸分量I_od和q軸分量I_oq；

根據(jù)公式計算所述逆變器的平均有功功率

根據(jù)公式計算所述逆變器的平均無功功率

其中，ω_h為陷波器需要濾除的諧波角頻率，τ為一階低通濾波器的時間常數(shù)，s為拉普拉斯算子，h為需要濾除的諧波次數(shù)，Q為所述逆變器的無功功率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，根據(jù)虛擬同步機(jī)的同步旋轉(zhuǎn)角頻率和輸出角頻率，確定所述逆變器的第一有功指令信號，包括：

確定虛擬同步機(jī)的下垂系數(shù)；

計算所述虛擬同步機(jī)的同步旋轉(zhuǎn)角頻率和所述虛擬同步機(jī)的輸出角頻率之間的差值；

確定所述差值與所述下垂系數(shù)的比值為所述逆變器的第一有功指令信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，根據(jù)虛擬同步機(jī)的同步旋轉(zhuǎn)角頻率和輸出角頻率，確定所述逆變器的第一有功指令信號，包括：

確定虛擬同步機(jī)的下垂系數(shù)；

計算所述虛擬同步機(jī)的同步旋轉(zhuǎn)角頻率和所述虛擬同步機(jī)的輸出角頻率之間的差值；

計算所述差值與所述下垂系數(shù)的比值；

利用第一預(yù)設(shè)函數(shù)對所述比值修正，確定修正后的數(shù)值為所述逆變器的第一有功指令信號，其中所述第一預(yù)設(shè)函數(shù)包括一次調(diào)頻荷電狀態(tài)校正函數(shù)m_SOC和一次調(diào)頻最大功率點追蹤校正函數(shù)m_MPPT中的至少一個。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，利用所述儲能裝置的實際荷電狀態(tài)和荷電狀態(tài)給定值，確定所述逆變器的第二有功指令信號，包括：

確定所述儲能裝置的荷電狀態(tài)控制增益；

計算所述儲能裝置的實際荷電狀態(tài)和荷電狀態(tài)給定值之間的差值；

確定所述差值和所述荷電狀態(tài)控制增益的乘積為所述逆變器的第二有功指令信號。