[發明專利]基于光伏系統的功率儲備控制方法及系統

有效

• 申請號: 201910634841.0
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110362147B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 朱殷曉;文輝清
• 申請（專利權）人: 西交利物浦大學
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 蘇州謹和知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 葉棟

本申請涉及一種基于光伏系統的功率儲備控制方法及系統，屬于光伏發電技術領域，該方法包括：獲取光伏模塊的當前輸出電壓和當前輸出電流；在所述光伏系統的工作模式為最大功率點跟蹤模式時進行最大功率點跟蹤，以使所述光伏模塊工作在最大功率點；在所述光伏系統的工作模式為功率儲備控制模式時，控制所述光伏模塊在恒流區工作；在光伏儲備功率達到預設值時，根據當前輸出功率與削減后的輸出功率之差調節所述光伏模塊后續的擾動方向及占空比；可以解決現有的功率儲備控制方法無法確定光伏系統后續的擾動方向及占空比的問題；提供了一種確定光伏系統后續的擾動方向及占空比的方式。

技術領域

本申請涉及一種基于光伏系統的功率儲備控制方法及系統，屬于光伏發電技術領域。

背景技術

光伏(Photovoltaic，PV)系統是一種利用太陽電池半導體材料的光伏效應，將太陽能轉換為電能的一種新型發電系統。由于光伏發電設備不具有旋轉部件，在主要功率擾動器件不能在PV系統中提供慣性響應，因此，系統慣性以及頻率調節能力會降低。基于此，利用光伏系統自身進行電網調頻與功率平滑輸出的算法被提出，即功率儲備控制(PowerReserve Control，PRC)算法。

公開號為CN109491445A的發明專利《新型光伏儲備功率控制方法》公開了一種可以實時、準確地預測光伏最大輸出功率并快速地調節光伏儲備功率的光伏儲備功率控制方法。該方法包括：對光伏系統的電壓電流進行采樣，得到電壓電流值V(k)、I(k)；根據電網運行狀態發送調節信號控制光伏系統的工作模式，該工作模式包括最大功率點跟蹤模式和儲備功率控制模式；在儲備功率控制模式下，使當前光伏輸出功率P_pv調節至MPP下方的P_limit處，計算得到短路電流Isc的值：Isc＝I(k)-m V(k)；m＝ΔI/ΔV＝(I(k)-I(k-1))/(V(k)-V(k-1))；求得最大功率點電流I_mpp的值：I_mpp＝K_IscIsc，K_Isc表示最大功率點電流與短路電流的比值；根據光伏輸出特性，得到最大功率點電壓V_mpp；求得P_mpp，P_mpp＝_VmppI_mpp；根據光伏儲備功率ΔP對工作點進行調節。

雖然上述方法提供了一種在工作環境發生變化的情況下預測P_mpp并根據電網頻率的變化控制光伏儲備功率的方法，但是該方法無法對下一步的擾動方向和步長進行選擇判斷。

發明內容

本申請提供了一種基于光伏系統的功率儲備控制方法及系統，可以解決現有的功率儲備控制方法無法確定光伏系統后續的擾動方向及占空比的問題。本申請提供如下技術方案：

第一方面，提供了一種基于光伏系統的功率儲備控制方法，所述方法包括：

獲取光伏模塊的當前輸出電壓和當前輸出電流；

在所述光伏系統的工作模式為最大功率點跟蹤模式時進行最大功率點跟蹤，以使所述光伏模塊工作在最大功率點；

在所述光伏系統的工作模式為功率儲備控制模式時，控制所述光伏模塊在恒流區工作；

在光伏儲備功率達到預設值時，根據當前輸出功率與削減后的輸出功率之差調節所述光伏模塊后續的擾動方向及占空比。

可選地，所述根據當前輸出功率與削減后的輸出功率之差調節所述光伏模塊后續的擾動方向及占空比，包括：

在所述當前輸出功率與削減后的輸出功率之差的絕對值大于預設閾值時，通過下式調節所述光伏模塊后續的擾動方向及占空比：