[發明專利]一種光伏電站直流并網系統的控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201710227630.6
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN108695881B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 王志冰;李琰;遲永寧;湯海雁;魏林君
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;國網天津市電力公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02H7/26
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種光伏電站直流并網系統的控制方法，所述系統包括經直流電纜與MMC換流器連接的光伏發電模塊；所述光伏發電模塊包括串聯的光伏發電單元和由串聯的光伏發電單元支路并聯組成的支路；組成所述支路的所述串聯的光伏發電單元支路間設有開關；所述光伏發電單元由光伏板和DC/DC變換器組成，其特征在于，所述方法包括：

計算光伏發電單元出口電壓的值；

根據光伏發電單元出口電壓的值的范圍，判斷光伏發電單元是否正常工作；

根據光伏發電單元是否正常工作，確定光伏發電單元的控制策略；

所述據光伏發電單元出口電壓的值的范圍，判斷光伏發電單元是否正常工作，包括：若所述光伏發電單元出口電壓的范圍為U_mppt≤U_dci≤2U_mppt，U_mppt為光伏陣列最大功率點電壓，則發電單元正常工作；否則發電單元不正常工作；

所述發電單元不正常工作包括光照強度不均勻和發電單元故障；

光伏發電單元的控制策略包括光照強度不均勻時串聯光伏發電單元的控制和發電單元故障時串聯光伏發電單元的控制；

所述發電單元故障時串聯光伏發電單元的控制包括：

(1)運行時發生故障的發電單元個數滿足U_dc0/(m-k)≤2U_mppt，則切除故障單元，

其中，m為串聯光伏發電單元支路中光伏發電單元的個數；U_dc0為直流輸電線路額定電壓；k為同一串聯之路中同時發生故障的發電單元個數；U_mppt為光伏陣列最大功率點電壓；

(2)運行時發生故障的發電單元個數滿足U_dc0/(m-k)≥2U_mppt，且切除故障單元后，所述串聯支路上其余單元串聯運行，不能運行在最大功率點，則先將故障單元從系統中切除，閉合故障單元兩側的橫向并聯開關，即串聯光伏發電單元支路并聯的組數s如下所示：

其中，P為出口電壓正常的發電單元功率；U_mppt為光伏陣列最大功率點電壓；U_dc0為直流輸電線路額定電壓；I_L為直流電流上限；表示不小于y的最小正整數；K_P為光伏發電單元輸出功率相關性系數；K_u為其他光伏單元輸出端口最大電壓相關性系數；

(3)同時發生故障的發電單元個數滿足sn，則切除故障單元，取s＝n，直流輸電線路電壓U_dc如下式所示：

U_dc＝min{K_u·K_p′·U_dc0,2K_m·U_dc0,U_{dc_max}}

其中，U_dc0為直流輸電線路額定電壓；U_{dc_max}為直流輸電線路電壓的最大值；m為串聯光伏發電單元支路中光伏發電單元的個數；n為并聯的串聯光伏發電單元支路個數；P₂₁為發電單元21的最大功率點功率；P為出口電壓正常的發電單元功率；K_p′和K_m為中間變量；K_u為其他光伏單元輸出端口最大電壓相關性系數；K_u″為其他光伏發電單元處于最大功率跟蹤點時的輸出端口電壓相關性系數。