[發明專利]一種參與電網頻率調節的光伏逆變器運行控制方法和系統

在審

• 申請號: 202011622282.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112865131A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 焦龍;華光輝;汪春;夏俊榮;楊慧彪;孫大偉;張爽;梁劍;任勇;丁茂生;劉海璇;孔愛良;張軍
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網寧夏電力有限公司電力科學研究院;國網寧夏電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38;H02J3/50
• 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

1.一種參與電網頻率調節的光伏逆變器運行控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根據光伏發電機組的減載率確定光伏發電機組的功率-電壓特性曲線中的斜率變化量；

基于光伏發電機組的功率-電壓特性曲線中的斜率變化量，利用改進的MPPT算法確定光伏逆變器的直流側電壓參考值；

基于光伏逆變器的直流側電壓參考值控制光伏逆變器中IGBT的通斷；

其中，改進的MPPT算法的改進之處在于，在MPPT算法的光伏逆變器直流側有功變化量計算式中引入光伏逆變器直流側功率擾動項。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據光伏發電機組的減載率確定光伏發電機組的功率-電壓特性曲線中的斜率變化量，包括：

按下式確定光伏發電機組的功率-電壓特性曲線在當前時刻t的斜率變化量

式中，a₀(t)為第一擬合系數在當前時刻t的取值，a₁(t)為第二擬合系數在當前時刻t的取值，σ％(t)為光伏發電機組在當前時刻t的減載率。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，按下式確定所述a₀(t)：

a₀(t)＝[0.2795T(t)-62.27]×[-0.054S(t)-0.4705]

按下式確定所述a₁(t)：

a₁(t)＝[0.04873T(t)-13.02]×[-3.078e-8×S³(t)+9.517e-5×S(t)²-0.07112S(t)-5.272[

上式中，T(t)為光伏發電機組的光伏電池板在當前時刻t的溫度，S(t)為光伏發電機組的光伏電池板在當前時刻t所受的光照強度。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于光伏發電機組的功率-電壓特性曲線中的斜率變化量，利用改進的MPPT算法確定光伏逆變器的直流側電壓參考值，包括：

基于光伏發電機組的功率-電壓特性曲線中的斜率變化量，采用改進的MPPT算法確定光伏發電機組減載控制時光伏逆變器的直流側參考電壓；

將光伏發電機組減載控制時光伏逆變器的直流側參考電壓與光伏發電機組下垂控制時光伏逆變器的直流側參考電壓的加和作為光伏逆變器的直流側電壓參考值。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于光伏發電機組的功率-電壓特性曲線中的斜率變化量，采用改進的MPPT算法確定光伏發電機組減載控制時光伏逆變器的直流側參考電壓，包括：

基于當前時刻t光伏發電機組的功率-電壓特性曲線中的斜率變化量，通過下式得到當前時刻t引入光伏逆變器直流側功率擾動項的光伏逆變器直流側有功變化量ΔP(t)，

若ΔP(t)不等于0且ΔU(t)不大于0，則

若ΔP(t)不等于0且ΔU(t)大于0，則

否則，

其中，ΔU(t)＝u(t)-u(t-1)，P(t)＝I(t)·u(t)，P(t-1)＝I(t-1)·u(t-1)，為當前時刻t光伏逆變器直流側功率擾動項，ΔU(t)為當前時刻t的光伏逆變器直流側電壓變化量，為當前時刻t光伏發電機組減載控制時光伏逆變器的直流側參考電壓，u(t)為當前時刻t的光伏逆變器直流側電壓實測值，Δd為擾動步長，P(t)為當前時刻t的光伏逆變器直流側有功功率,I(t)為當前時刻t的光伏逆變器直流側電流實測值，P(t-1)為t-1時刻光伏逆變器直流側有功功率，I(t-1)為t-1時刻光伏逆變器直流側電流實測值，u(t-1)為t-1時刻的光伏逆變器直流側電壓實測值,t-1時刻為當前時刻t的前一時刻。

6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述光伏發電機組下垂控制時光伏逆變器的直流側參考電壓的獲取過程，包括：

根據電網頻率偏差量與光伏發電機組的下垂系數計算光伏發電機組的一次調頻有功功率偏差量；

將光伏發電機組的一次調頻有功功率偏差量代入第一PI控制器，得到下垂控制對應的光伏逆變器的直流側參考電壓；

其中，電網頻率偏差量為電網頻率實測值和電網頻率基準值之間的差值。