分布式光伏逆变器运行控制方法

摘要

本发明公开了一种分布式光伏逆变器运行模式及切换方法，包括以下步骤：首先根据系统状态信息及调度指令确定系统并离网运行方式；其次由系统运行方式决定光伏逆变器的并离网运行模式；然后根据用户需求和调度指令确定逆变器的控制模式；最后根据系统运行方式的改变以及系统频率和电压偏移度的变化切换逆变器的控制方式。本发明给出了分布式光伏逆变器的多种运行模式，克服了现有光伏逆变器运行模式比较单一而不能满足多样化需求的缺陷。本发明实现的基于偏移度的逆变器分区控制及切换方法，使分布式光伏发电系统主动参与电网频率和电压调节过程，降低了单纯光伏系统并网时对电网的不利影响，特别适用于分布式光伏发电系统高渗透率的电网，极大地提高了电网的可靠性。

主权项

一种分布式光伏逆变器运行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：检测系统状态信息及调度指令；S2：判断系统是否离网运行方式；若是，进入步骤S3；若否进入步骤S4；S3：系统离网运行方式下分布式光伏逆变器运行模式控制，具体步骤包括：S3.1：判断用户是否有个性化供电需求；若是，进入步骤S3.2；若否进入步骤S3.3；S3.2：光伏逆变器运行于个性化需求控制模式；S3.3：光伏逆变器运行于恒压恒频控制模式；S4：系统并网运行方式下分布式光伏逆变器运行模式控制，具体步骤包括：S4.1：判断是否有调度指令运行；若是，进入步骤S4.2；若否进入步骤S4.3；S4.2：光伏逆变器运行于有调度并网运行模式，光伏发电系统并网功率跟踪调度指令的实时要求，参与电网调度；S4.3：光伏逆变器运行于无调度并网运行模式，即基于偏移度的逆变器并网运行控制时，具体步骤包括：S4.3.1：检测系统频率和电压信息；S4.3.2：计算系统频率偏移度α_f；S4.3.3：计算系统电压偏移度α_u；S4.3.4根据频率偏移度和电压偏移度判定系统运行区域，并确定控制方式；a)考虑到系统频率和电压的最大允许值与最小允许值关于最佳运行值对称，则偏移度与系统的运行状态具有对应关系为：0≤α_f≤1，0≤α_u≤1，系统频率和电压在允许范围内；α_f＞1，α_u＞1，系统频率和电压超过最大允许值；α_f＜1，α_u＜1，系统频率和电压低于最小允许值；α_f＝0.5，α_u＝0.5，系统频率和电压以最佳值运行；b)根据频率偏移度α_f以及电压偏移度α_u将系统运行状态分为九个区域，系统运行区域的具体判定方法为：若满足(0≤α_f≤1，0≤α_u≤1)条件，系统运行于1区；若满足(0＜α_f＜1，α_u＜0)条件，系统运行于2区；若满足(0＜α_f＜1，α_u＞1)条件，系统运行于3区；若满足(0＜α_u＜1，α_f＜0)条件，系统运行于4区；若满足(0＜α_u＜1，α_f＞1)条件，系统运行于5区；若满足(α_f＞1，α_u＜0)条件，系统运行于6区；若满足(α_u＞1，α_f＜0)条件，系统运行于7区；若满足(α_u＞1，α_f＞1)条件，系统运行于8区；若满足(α_u＜0，α_f＜0)条件，系统运行于9区；C)根据当前系统所处的区域，确定光伏逆变器的控制方式；1区(0≤α_f≤1 0≤α_u≤1)：系统频率和电压均在允许范围内，光伏逆变器以下垂特性运行，有功输出P‑Droop模式，无功输出Q‑Droop模式；2区(0＜α_f＜1 α_u＜0)：系统频率在允许范围内，系统电压越下限，光伏逆变器以容性最大无功功率(Q_C.max模式)输出，有功功率约束输出；3区(0＜α_f＜1 α_u＞1)：系统频率在允许范围内，系统电压越上限，光伏逆变器以感性最大无功功率(Q_L.max模式)输出，有功功率约束输出；4区(0＜α_u＜1 α_f＜0)：系统电压在允许范围内，系统频率越下限，光伏逆变器以最大有功功率(P_max模式)输出，无功功率约束输出；5区(0＜α_u＜1 α_f＞1)：系统电压在允许范围内，系统频率越上限，光伏逆变器以最小有功功率(P_min模式)输出，无功功率以下垂Q‑Droop模式输出；6区(α_f＞1 α_u＜0)：系统频率越上限，系统电压越下限，光伏逆变器以容性最大无功功率(Q_C.max模式)输出，最小有功(P_min模式)且约束输出；7区(α_u＞1 α_f＜0)：系统电压越上限，系统频率越下限，光伏逆变器以最大有功功率(P_max模式)输出，无功以零无功功率输出(Q＝0模式)输出；8区(α_u＞1 α_f＞1)：系统电压和系统频率均越上限，光伏逆变器以感性最大无功功率(Q_L.max模式)输出，最小有功(P_min模式)且约束输出；9区(α_u＜0 α_f＜0)：系统电压和系统频率均越下限，光伏逆变器以最大有功功率(P_max模式)输出，无功功率满足约束输出的条件下最大输出。S4.3.5光伏逆变器运行区域切换控制：分布式光伏逆变器运行于无调度并网模式时，如果系统运行的区域发生改变，则光伏逆变器的运行模式切换为该区域对应的逆变器运行模式；S5：判断系统运行方式是否改变；若否，光伏逆变器运行当前模式；若是，进入步骤S2，判断当前系统运行方式。