[發(fā)明專利]一種組串式逆變器光伏電站快速調(diào)頻響應(yīng)通信方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201911048890.2
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110783953A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王楠;李印;趙勇濤;仵俊剛;梁歡迎
• 申請（專利權(quán)）人: 特變電工西安電氣科技有限公司;特變電工新疆新能源股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/24;H02J3/48;H02J13/00
• 代理公司: 61215 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 何會俠

本發(fā)明公開了一種組串式逆變器光伏電站快速調(diào)頻響應(yīng)通信方法，頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)送功率設(shè)置指令給二級功率控制裝置后，二級功率控制裝置計算出所有逆變器的有功目標值，廣播發(fā)送包含所有逆變器的有功功率目標值的指令，逆變器接收到指令后，不需要進行回復(fù)確認，解析出與自身通信地址對應(yīng)的有功功率設(shè)定值并執(zhí)行即可，變壓器測控裝置通過RS485接入二級功率控制裝置，二級功率控制裝置直接采集變壓器側(cè)有功功率，上傳給頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)即可，頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)此反饋值再次進行閉環(huán)調(diào)節(jié)；本發(fā)明快速調(diào)頻響應(yīng)通信方法節(jié)省采集逆變器運行數(shù)據(jù)的時間和依次下發(fā)指令的時間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及組串式逆變器光伏電站調(diào)頻技術(shù)領(lǐng)域，尤其一種組串式逆變器光伏電站快速調(diào)頻響應(yīng)通信方法。

背景技術(shù)

隨著光伏電站裝機容量的不斷增加，光伏電站有功功率的不穩(wěn)定增加了頻率的不穩(wěn)定，因此按照《光伏發(fā)電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》(QGDW1617—2015)和《GB 19964-2012光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》的要求，光伏電站需要參與電網(wǎng)的調(diào)頻調(diào)峰，當(dāng)前的調(diào)節(jié)方式主要為調(diào)頻系統(tǒng)接收到調(diào)頻指令后，計算出對應(yīng)的有功功率目標值，下發(fā)給二級功率控制裝置，由二級功率控制裝置計算并分配給接入的逆變器，二級功率控制裝置采集逆變器的運行數(shù)據(jù)上傳給調(diào)頻系統(tǒng)，調(diào)頻系統(tǒng)根據(jù)反饋的結(jié)果再進行閉環(huán)調(diào)節(jié)，直到調(diào)節(jié)完成。由于大型組串式逆變器光伏電站中逆變器數(shù)量眾多，為減輕調(diào)頻系統(tǒng)負載，調(diào)頻系統(tǒng)通過光纖或網(wǎng)線與二級控制設(shè)備連接，并發(fā)送有功功率目標值給二級功率控制裝置，二級功率控制裝置再分配有功功率給組串式逆變器，當(dāng)前二級功率控制裝置與組串式逆變器之間基本采用RS485或電力載波通信，普遍采用的通信方法分為兩種，第一種在追求控制速度時，采用廣播均分法，即二級功率控制裝置接入的每臺組串式逆變器的有功功率相同，采用廣播下發(fā)，但是這種方法會導(dǎo)致有功功率控制精度低，在山地光伏電站表現(xiàn)明顯，第二種在追求控制精度時，采用點對點輪發(fā)方式，即二級功率控制裝置根據(jù)每個逆變器的運行情況，計算出每個逆變器的有功功率，點對點依次下發(fā)，但是這種方法會導(dǎo)致控制速度較慢，有功功率調(diào)節(jié)的響應(yīng)時間一般在20s，由于RS485和電力載波都是總線型網(wǎng)絡(luò)，因此二級功率控制裝置在查詢逆變器有功功率時只能依次查詢，由于RS485和電力載波網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬限制，二級功率控制裝置采集逆變器的有功功率數(shù)據(jù)時間一般會占到15s左右。

采用以上兩種調(diào)節(jié)方式可以滿足傳統(tǒng)AGC系統(tǒng)下參與二次調(diào)頻的需求，但是近年來，隨著西北地區(qū)大規(guī)模新能源電站的并網(wǎng)投產(chǎn)，西北電網(wǎng)中新能源發(fā)電容量的占比大大提高，電網(wǎng)對新能源電站的調(diào)頻能力提出了越來越高的要求，隨著西北電網(wǎng)大力推廣的新能源場站快速頻率響應(yīng)功能，傳統(tǒng)的通信方法已無法滿足《新能源場站快速頻率響應(yīng)性能要求》的參數(shù)要求，《新能源場站快速頻率響應(yīng)性能要求》中要求，光伏場站有功功率起調(diào)時間不超過2s，調(diào)節(jié)量到目標值的90％時時間不超過5s，有功功率達到穩(wěn)定不超過15s，有功功率調(diào)節(jié)周期不大于1s，當(dāng)采用點對點輪發(fā)方式發(fā)送逆變器有功功率設(shè)置指令時，發(fā)送完所有逆變器的設(shè)置指令時間遠遠大于1s。

發(fā)明內(nèi)容

為了滿足以上測試條件的需要，本發(fā)明的目的是提供一種組串式逆變器光伏電站快速調(diào)頻響應(yīng)通信方法，本發(fā)明快速調(diào)頻響應(yīng)通信方法節(jié)省采集逆變器運行數(shù)據(jù)的時間和依次下發(fā)指令的時間。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種組串式逆變器光伏電站快速調(diào)頻響應(yīng)通信方法，組串式逆變器光伏電站的通信網(wǎng)絡(luò)由調(diào)頻系統(tǒng)、k個二級功率控制裝置、k個測控裝置和多組逆變器組成，所述k個二級功率控制裝置分別與k個測控裝置通過RS485相連接，同時每個二級功率控制裝置都通過RS485或電力載波連接與N臺逆變器相連接，所述調(diào)頻系統(tǒng)與k個二級功率控制裝置采用光纖以太網(wǎng)相互連接，其中測控裝置與二級功率控制裝置之間是單向數(shù)據(jù)傳輸，是測控裝置向二級功率控制裝置傳輸數(shù)據(jù)；調(diào)頻系統(tǒng)與k個二級功率控制裝置之間、二級功率控制裝置與逆變器之間都是雙向數(shù)據(jù)傳輸；

所述快速調(diào)頻響應(yīng)通信方法包括如下步驟：