[發明專利]可再生能源發電系統輸出功率利用率最大化控制方法

有效

• 申請號: 201911159059.4
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110943478B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 劉鴻鵬;張偉;張書鑫
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張利明

1.可再生能源發電系統輸出功率利用率最大化控制方法，其特征在于，該方法為利用下垂控制方程：

ω_n＝ω_0n-k_pn(P_n-P_0n)+(k_RESpn+k_RESin/s)(V_RESrefn-V_RESn) (1)

V_n＝V_0n-k_qn(Q_n-Q_0n) (2)

實現對可再生能源逆變器的電壓電流雙閉環控制；進而實現發電系統可再生能源輸出功率利用率最大化控制；

其中，式(1)是有功下垂方程，式(2)是無功下垂方程，n為逆變器編號，ω_n為逆變器輸出電壓角頻率參考值，ω_0n為逆變器額定輸出電壓角頻率，k_pn為逆變器輸出有功功率的下垂系數，P_n為逆變器輸出的有功功率，P_0n為逆變器額定輸出有功功率，k_RESpn為最大功率PI控制比例系數，k_RESin為最大功率PI控制積分系數，s為拉普拉斯變換算子，V_RESrefn可再生能源逆變器輸出功率最大點對應的電壓；V_RESn為可再生能源逆變器輸出電壓，V_n為逆變器輸出電壓幅值參考值，V_0n為逆變器額定輸出電壓幅值，k_qn為逆變器輸出無功功率的下垂系數，Q_n為逆變器輸出的無功功率，Q_0n為逆變器額定輸出無功功率；

控制方法具體為：

步驟一、利用逆變器的輸出電壓v_acn和輸出電流i_acn計算輸出有功功率P_n和無功功率Q_n；

步驟二、利用可再生能源逆變器輸出的電壓V_RESn和電流I_RESn計算可再生能源逆變器輸出最大功率，獲得所述輸出最大功率點對應的電壓V_RESrefn；

步驟三、逆變器有獨立運行和并聯運行的兩種模式，并聯運行時：

對輸出最大功率點對應的電壓V_RESrefn和可再生能源逆變器輸出的電壓V_RESn做差后進行PI閉環控制，得到輸出頻率平移量Δω_n；獨立運行時，Δω_n＝0；

步驟四、將平移量Δω_n和有功功率P_n送入到有功下垂方程中生成逆變器輸出角頻率參考ω_refn；

步驟五、將無功功率Q_n送入到無功下垂方程中生成逆變器輸出電壓參考幅值V_refn；

步驟六、對V_refn和ω_refn進行正弦參考生成，獲得輸出電壓參考信號V_acrefn；

步驟七、以電壓參考信號V_acrefn為逆變器輸出參考，利用逆變器全橋逆變電路的電容電壓v_acn、電感電流i_Ln進行電壓電流雙環控制，生成全橋逆變電路中開關管的驅動信號，所述驅動信號經SPWM調制后，輸入至全橋逆變電路，實現發電系統可再生能源輸出功率利用率最大化控制。