[發明專利]一種基于電流反饋提高光伏低電壓穿越能力的控制方法

有效

• 申請號: 201510246700.3
• 申請日: 2015-05-14
• 公開（公告）號: CN104821599B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 孫鵬;羅明武;孫朝霞;劉天慈;李巍威;湯海霞;鄧長虹;鄭峰;楊威;劉輝;張志剛
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;囯網湖北省電力公司隨州供電公司;囯網湖北省電力公司電力科學研究院;武漢大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02S40/30
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 薛玲

技術領域

本發明屬于光伏發電系統技術領域，涉及一種提高光伏發電系統LVRT控制方法，具體涉及一種基于電流反饋提高光伏LVRT控制方法。

背景技術

隨著我國光伏設備裝機容量在區域電網中所占的比重越來越高，光伏設備對電網安全穩定運行的影響日益顯現。當電網故障或擾動引起發電場并網點的電壓波動時，光伏發電設備的應對措施若不當，將加劇電網波動，甚至導致電網大面積癱瘓，帶來無法估量的損失。

光伏發電技術領先的歐美國家針對光伏發電并網已制定了一系列的標準或提出了具體的技術要求，其關鍵技術主要包括低電壓穿越(LVRT)及無功和有功調節等。而低電壓穿越(LVRT)技術被認為是光伏并網設備設計制造控制技術上的最大挑戰之一，直接關系到光伏發電的大規模應用。低電壓穿越LVRT指在光伏并網點電壓跌落的時候.光伏設備能夠保持并網。甚至向電網提供一定的無功功率.支持電網恢復，直到電網恢復正常，從而“穿越”這個低電壓時間電壓跌落會給設備帶來一系列暫態過程，如過電流問題，將嚴重危害光伏設備本身及其控制系統的安全運行。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出了一種基于電流反饋提高光伏LVRT控制方法。

本發明所采用的技術方案是：一種基于電流反饋提高光伏LVRT控制方法，是一種實時的LVRT控制方法，其特征在于：定義系統k時刻，光伏發電系統輸出電壓U_k、電流I_k，卸荷電流中直流斬波器占空比為D_k，則方法流程包括以下步驟：

步驟1：選用兩級式光伏發電并網系統，在并網逆變器直流側加裝卸荷電路；

步驟2：設定參考電流I_{RMS_ref}，引入實時占空比計算參數：逆變器直流側參數電壓U_dc、電流I_dc，k時刻光伏發電系統并網點電壓U_k、電流I_k，直流卸荷電路電阻R；

步驟3：計算k時刻并網點電流I_RMS，卸荷電路投入系統運行時的消耗功率P_CROW，并網點電流I_RMS大于參考電流I_{RMS_ref}時逆變器，直流側卸荷電路直流斬波器占空比D_k；

步驟4：k時刻采樣光伏發電系統并網點電壓U_k、電流I_k，逆變器直流側參數電壓U_dc、電流I_dc；計算逆變器直流側功率P_dc，光伏發電系統并網點參考功率P_{k_ref}，并執行下述判斷：

當光伏發電系統并網點電流I_RMS小于參考電流I_{RMS_ref}時，直流斬波器輸出占空比為0；

當光伏發電系統并網點電流I_RMS大于參考電流I_{RMS_ref}，得出直流斬波器占空比調制量將其與三角波在比較器中比較，形成控制信號對電力電子開關T進行快速調節，調節直流斬波器占空比D_k+1＝D_k+ΔD₁，使光伏發電系統輸出電流I_k能夠在系統電壓跌落，逆變器輸出電流超過參考電流I_{RMS_ref}時，通過對直流卸荷電路中電力電子開關的快速控制，使其能夠實時調整光伏發電系統并網點電流的大小。

作為優選，步驟2中所述的參考電流I_{RMS_ref}，為逆變器并網側輸出額定電流有效值，其計算公式為：