[發(fā)明專利]一種農村光伏發(fā)電簇的協(xié)調控制裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510735289.6
• 申請日: 2015-11-03
• 公開（公告）號: CN105322570B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設計）人: 王維洲;華夏;劉福潮;鄭晶晶;韓永軍;馬朝暉;張建華;彭晶;杜培東;李正遠;井天軍;王涌;馮潤;李臻;柳立慧
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網甘肅省電力公司;國網甘肅省電力公司電力科學研究院;國網新疆電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

本發(fā)明公開了一種農村光伏發(fā)電簇的協(xié)調控制裝置，所述裝置包括光伏發(fā)電簇，每個所述發(fā)電簇包括若干光伏發(fā)電單元及簇控制器，每個所述光伏發(fā)電單元包括依次連接的功率過零并網控制模塊、電網指令模塊、友好并網電壓?功率控制模塊、并網逆變控制模塊、最大功率跟蹤控制模塊、和電壓采樣模塊；采用本技術方案可使農村配網在接入高滲透率光伏發(fā)電的情況下自治協(xié)調控制并網過程及功率調整過程，保證薄弱配電網的電壓穩(wěn)定，實現功率過零無沖擊并網及根據電網電壓的自治功率控制，減少或避免電壓波動造成光伏發(fā)電停運引起的發(fā)電效益損失，避免了農村配電網為高滲透率光伏發(fā)電接入所需的大規(guī)模改造投入。

技術領域

本發(fā)明屬于可再生能源應用領域,涉及光伏發(fā)電技術的應用，具體地,涉及一種農村光伏發(fā)電簇的協(xié)調控制方法。

背景技術

我國目前正在實施光伏扶貧政策，大量光伏發(fā)電以分布式的形式應用到了農村地區(qū)，在小范圍區(qū)域內大量出現，形成了光伏簇，造成了局部間歇性電壓的高密度接入，應用中主要為設施農業(yè)光伏，家庭光伏及小型地面電站等形式，其中電能轉換部分采用光伏并網逆變器，逆變器完成光伏直流變化電能到交流標準制式電能的變換，變換過程中與電網自動同步，自動搜索組件或陣列的最大功率點，并按最大功率控制逆變器輸出。

在農村光伏一般接入農村配電網，由于原農網規(guī)劃按直饋線方式設計，按農村負荷容量確定供電能力，在出現光伏發(fā)電反送電網時末端線路電壓抬升明顯，一方面對農村薄弱電網的電壓穩(wěn)定產生破壞，另一方面在輕載時不滿足逆變器的并網電壓條件，造成光伏發(fā)電系統(tǒng)停運。另外光伏并網由于并網時電壓相位的不同造成一定沖擊，在農村薄弱電網愈加明顯，易造成電能質量問題。

因此需要提供一種協(xié)調光伏的方法來解決上述問題的存在。

發(fā)明內容

針對現有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種農村光伏發(fā)電簇的協(xié)調控制方法，實現負荷擾動下的自動功率調整及功率過零并網，在發(fā)揮光伏發(fā)電效益的同時不破壞薄弱電網穩(wěn)定。

一種農村光伏發(fā)電簇的協(xié)調控制裝置，所述裝置包括光伏發(fā)電簇，每個所述發(fā)電簇包括若干光伏發(fā)電單元及簇控制器，每個所述光伏發(fā)電單元包括依次連接的功率過零并網控制模塊、電網指令模塊、友好并網電壓-功率控制模塊、并網逆變控制模塊、最大功率跟蹤控制模塊、和電壓采樣模塊。

優(yōu)選地，所述簇控制器用于遠程在線控制各光伏發(fā)電單元的啟停及參數設置。

優(yōu)選地，所述功率過零并網控制模塊用于配合并網逆變器的控制，在過零點啟動逆變器輸出，使得有功功率由零逐漸增加到預設閾值，該預設閾值取決于光伏最大有功功率和并網公共節(jié)點電壓，并網過程中而無明顯電壓波動。

優(yōu)選地，所述友好并網電壓-功率控制模塊用于在電網電壓超過啟動上限時，自動減少功率輸出，保證逆變器不因反送功率過大而導致過壓故障停機；當電壓越限時，并網逆變器按照如下公式輸出有功功率：

P_PV＝-k×R×ΔU+P_m

式中，k為下垂系數，R為線路阻抗，ΔU為電壓越限幅度，Pm為逆變器最大能輸出功率。

優(yōu)選地，所述電網指令模塊用于在電網檢修或處于緊急狀態(tài)下，由簇控制器通過遠程控制模塊關閉功率輸出，在電網正常情況下接收遠程指令啟動功率輸出。

優(yōu)選地，所述電壓采樣模塊用于采集電網側單相或三相交流電壓電流，直流側電壓電流。

優(yōu)選地，所述最大功率跟蹤控制模塊用于搜索光伏組件或光伏陣列的最大功率點，在太陽輻照波動后檢測功率點偏移并啟動新的最大功率點搜索。

優(yōu)選地，所述并網逆變控制模塊用于將直流電能變換為標準交流電能。

優(yōu)選地，一種農村光伏發(fā)電簇的協(xié)調控制方法，所述方法包括以下步驟：

S1，光伏發(fā)電簇協(xié)調控制過程,