[發明專利]一種光伏發電系統降功率運行控制方法

有效

• 申請號: 201910299223.5
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN110190622B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 丁坤;高鵬飛;周識遠;汪寧渤;張珍珍;李津;譚宏濤;包廣清;陳釗;張睿驍;馬明;張金平;韓自奮;李曉虎
• 申請（專利權）人: 國網甘肅省電力公司電力科學研究院;國網甘肅省電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 王新生

本發明提供了一種光伏發電系統降功率運行控制方法,所述的控制方法包括以下步驟：①使用L?M算法結合朗伯函數計算出光伏可用最大功率；②對光伏曲線進行修正；③通過調整備用率而調節給定的光伏輸出功率；④給定的功率值與輸出的功率值做差經過PI調節器后送入PWM脈沖發生器生成PWM波形控制開關管通斷。

技術領域

本發明屬于光伏發電技術領域，具體涉及一種光伏發電系統降功率運行控制方法。

背景技術

隨著光伏能源在電網中的滲透率越來越高，電網對光伏能源參與調頻的能力提出了越來越高的要求。調頻的過程中需要調整光伏電站的有功出力，光伏輸出有功功率的縮減，可以實現光伏系統有功實時存儲，滿足光伏電站參與調頻的能力，促進光伏能源的有效利用已成為建設電網友好型光伏電站的手段之一。光伏電站有功出力隨機性和間歇性較大，為使光伏能源最大限度利用確保光伏電站最大限度出力，有最大功率跟蹤(MPPT)的需要。由于光伏出力沒有明顯特征，在最大功率跟蹤條件下容易造成有光滿發無光不發的亂發現象，有功出力的波動對電網造成了嚴重的沖擊，通過加裝儲能設備能夠對光伏出力波動起平抑作用，但是受到容量和成本的限制，目前大型的光伏電站大多沒有配備儲能裝置。

發明內容

針對上述問題和現有技術的不足，本發明提供了一種光伏發電系統降功率運行控制方法,所述的控制方法包括以下步驟：①使用L-M算法結合朗伯函數計算出光伏可用最大功率；②對光伏曲線進行修正；③通過調整備用率而調節給定的光伏輸出功率；④給定的功率值與輸出的功率值做差經過PI調節器后送入PWM脈沖發生器生成PWM波形控制開關管通斷。

進一步地，上述步驟①的計算過程為：L-M算法方程，如公式(1)所示：

β^k+1＝β^k-(J^T×J+λ·diag(J^T×J))^-1×J^T×r^k???(1)

式(1)中β＝[G,λT]^T，J為雅克比矩陣，k為迭代次數，為λ阻尼因子，r為殘差函數，計算雅可比矩陣所要求的剩余函數r及其偏導數和由式(2)-(4)計算求得；

式(3)-(4)中I_d為二極管電流，可通過式帶入實際運行各參數值計算，如公式(5)所示：

將式(2)-(4)帶入到式(1)里，經過迭代最終得到公式(6)

式(6)中S_xyz為求和項，如公式(7)所示：

在經過曲線擬合之后，得到光伏的五個參數，光伏MPP電壓和電流很容易由中引入的顯式方程(2)，(3)計算；

式(8)和(9)中引入了朗伯函數W{x}，其中ω＝W{I_phe/I_s}。

進一步地，曲線擬合由兩部分嵌套組成，在每個采樣周期T_s內對求和項式(7)計算更新，然后在每一個控制周期T_control內對MPP進行估計；在獲得一個樣本之后，通過計算確認第一個I_d，然后計算殘差函數和其偏導數以更新求和項S_xyz；在一個完整的控制周期內，L-M算法迭代一次去更新G和λT，隨后用于計算5個參數，之后確定MPP電壓和電流。