[發明專利]光伏電站控制系統及方法

在審

• 申請號: 202211067349.8
• 申請日: 2022-09-01
• 公開（公告）號: CN115395566A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 鞏宇;付雪姣;吳林林;張揚帆;孫大衛;王玙;劉京波;楊偉新
• 申請（專利權）人: 國網冀北電力有限公司電力科學研究院;國網冀北電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/24;H02J3/16
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 葉明川

本申請提供了一種光伏電站控制系統及方法，該系統包括：電站控制層和電壓外環控制器；所述電壓外環控制器與所述電站控制層連接，還用于與構網型光伏電站的并網點和多個光伏逆變器連接，各個光伏逆變器均與并網點連接；電站控制層，用于向電壓外環控制器發送構網型光伏電站的調節指令；電壓外環控制器，用于接收電站控制層發送的構網型光伏電站的調節指令以及接收并網點發送的并網點工作數據；根據調節指令和并網點工作數據，確定每個光伏逆變器對應的電流指令，將該電流指令發送至對應的光伏逆變器，以使每個光伏逆變器根據對應的電流指令調節自身電流。本申請能夠提高光伏電站控制的穩定性，進而能夠保證構網型光伏電站的穩定運行。

技術領域

本申請涉及新能源技術領域，尤其涉及一種光伏電站控制系統及方法。

背景技術

新能源大量替代同步電源，系統轉動慣量下降，調頻、調壓能力降低，新能源角色逐漸從輔助性電源向主力電源轉變，從對電網安全的“被動跟隨”轉變為“主動支撐”，成為維持電網頻率、電壓的主要載體，光伏電站中越來越多的出現構網型光伏逆變器。

目前，光伏電站的控制方式主要是利用光伏電站自身的各個光伏逆變器進行控制，每個光伏逆變器采用電壓外環和電流內環的雙閉環控制方式對光伏電站進行控制。圖1給出一種現有的分散式光伏電站架構，上述控制方式難以適用于存在大量構網型光伏逆變器并聯運行并且依托分散式光伏電站架構的構網型光伏電站，原因如下：

根據光伏逆變器的電壓外環控制方式可知，每個光伏逆變器的電壓轉速、機端電壓幅值和電角度會因輸入轉矩而定，不同光伏逆變器的輸入轉矩可能不同，因此多個光伏逆變器的電壓轉速將有略微的差異，機端電壓幅值將有略微的差異以及電角度也將有略微的差異，在多個光伏逆變器并聯運行并且分別進行電壓外環控制時，引入電壓轉速不同、機端電壓幅值不同以及電角度不同，將產生有功環流或者振蕩；由于每個光伏逆變器的機端電壓不同，將引起多個光伏逆變器的無功站內環流。

發明內容

針對現有技術中的至少一個問題，本申請提出了一種光伏電站控制系統及方法，能夠提高光伏電站控制的穩定性，進而能夠保證構網型光伏電站的穩定運行。

為了解決上述技術問題，本申請提供以下技術方案：

第一方面，本申請提供一種光伏電站控制系統包括：電站控制層和電壓外環控制器；

所述電壓外環控制器與所述電站控制層連接，還用于與構網型光伏電站的并網點和多個光伏逆變器連接，各個光伏逆變器均與并網點連接；其中，

所述電站控制層，用于向所述電壓外環控制器發送所述構網型光伏電站的調節指令；

所述電壓外環控制器，用于接收所述電站控制層發送的所述構網型光伏電站的調節指令以及接收所述并網點發送的并網點工作數據；根據所述調節指令和所述并網點工作數據，確定每個光伏逆變器對應的電流指令，并將該電流指令發送至對應的光伏逆變器，以使每個光伏逆變器根據對應的電流指令調節自身電流。

進一步地，所述電壓外環控制器包括：第一電流確定單元和第二電流確定單元；

所述第一電流確定單元，用于根據所述調節指令和所述并網點工作數據，確定所述構網型光伏電站的電流控制總指令；

所述第二電流確定單元，用于根據所述電流控制總指令和預設的電流分配規則，確定各個光伏逆變器對應的電流指令；將每個光伏逆變器對應的電流指令，發送至該光伏逆變器。

進一步地，所述的光伏電站控制系統，還包括：多個數據采集裝置；

每個數據采集裝置與所述電壓外環控制器連接，每個光伏逆變器與其唯一對應的數據采集裝置連接，每個數據采集裝置與至少一個光伏逆變器連接；

所述電壓外環控制器通過所述數據采集裝置將每個光伏逆變器對應的電流指令發送至該光伏逆變器。