光伏电站多逆变器有功功率控制方法

摘要

本发明涉及一种光伏电站多逆变器有功功率输出的控制方法：由运行厂家确定一台样板逆变器，以此确定各逆变器输出功率的上下限；根据响应速度快慢将逆变器分为慢速响应逆变器和快速响应逆变器两类，只对快速逆变器进行有且操作；设置有功功率调度指令上限判断环节，对有功功率调度指令进行修正；设置功率调节死区判断环节；设置功率平衡机制，在调节指令变化时，首先快速响应逆变器主要承担功率调节任务，使光伏电站的输出功率快速接近调节指令，同时对慢速逆变器以快速逆变器相同的功率参考值进行调节，将功率调节任务在两类逆变器之间进行动态平衡。本发明能够实现光伏电站有功功率输出的快速准确调节，并能够应对后续调节任务。

主权项

一种光伏电站多逆变器有功功率控制方法，包括下列的步骤：(1)由光伏电站运行厂家指定一台样板逆变器MIV，以确定单台逆变器的功率参考值范围，MIV一直以最大预测功率输出，且只与光照、温度有关，设定参数包括：MIV最大预测功率P_{miv_max}；MIV最小启动功率P_{miv_min}；给出其余各个逆变器功率参考值P_{i_ref}；对于各个其余逆变器，当P_{i_ref}大于P_{miv_max}，将P_{i_ref}设定为P_{miv_max}；当P_{i_ref}小于P_{miv_min}，将P_{i_ref}设定为P_{miv_min}或是将该逆变器切除；(2)根据响应速度快慢将其余逆变器分为两类：1)慢速响应逆变器：投入运行的该类逆变器一般不做启停操作2)快速响应逆变器：当需要对光伏电站内逆变器数量进行调整时，改变此类逆变器的投运数量(3)光伏电站内安装的有功功率控制系统接收有功功率调度指令或本地有功功率调度指令P_sch，通过信息采集设备收集各类逆变器的数量以及运行状态信息；(4)设置有功功率调度指令上限判断环节，对有功功率调度指令P_sch进行修正通过对P_sch与光伏电站有功容量P_max进行比较，判断功率调节是否超出光伏电站的有功输出上限。当P_sch大于P_max，将P_sch限制在P_max，继续进行后续功率调节；当P_sch小于P_max，按照给定调节指令进行后续功率调节；(5)设置功率调节死区判断环节通过对步骤(4)得到的P_sch与当前PCC点实际功率输出值P_out进行比较，得到光伏电站功率调节差值△P，当△P大于功率调节死区设定值P_deadzone，继续功率调节；当△P小于P_deadzone，不再进行功率调节；(6)设置1min和10min有功功率变化率限制环节，计算得到本控制周期光伏电站的调节功率参考值P_ref，设定参数包括：光伏电站过去1min和10min输出有功功率最大值与最小值P_{1_min}、P_{1_max}、P_{10_min}、P_{10_max}，光伏电站1min和10min有功功率变化率最大限制△P₁、△P₁₀；1)对于光伏电站1min有功功率变化率限制：当P_sch大于P_{1_min}+△P₁，设定P_sch＝P_{1_min}+△P₁；当P_sch小于P_{1_max}‑△P₁，设定P_sch＝P_{1_max}‑△P₁；在其他范围时，设定P_sch保持原值不变；2)对于光伏电站10min有功功率变化率限制：当P_sch大于P_{10_min}+△P₁₀，设定P_sch＝P_{10_min}+△P₁₀；当P_sch小于P_{10_max}‑△P₁₀，设定P_sch＝P_{10_max}‑△P₁₀；在其他范围时，设定P_sch保持原值不变；通过上述步骤得到本控制周期光伏电站的功率调节参考值P_ref；(7)设置功率平衡机制，主要包括两部分：1)计算计划投入运行的快速响应逆变器的功率参考值将本控制周期内功率调节参考值P_ref中超出MIV输出功率P_{miv_max}和慢速响应逆变器出力P₁部分作为快速响应逆变器的调节目标值，计算快速响应逆变器的计划投入数量N和功率参考值P_pref；2)两类逆变器功率输出的动态平衡为了保留快速响应逆变器应对后续功率调节任务的调节能力，在光伏电站有功功率调节过程中，以快速响应逆变器相同的功率参考值调节慢速响应逆变器，这样可以在光伏电站功率输出快速满足调节指令的基础上，实现调节指令在两类逆变器之间的动态平衡。(8)根据步骤(6)中得到的本控制周期光伏电站功率调节参考值P_ref，利用步骤(7)中功率平衡机制计算计划投入运行的快速响应逆变器数量以及每台逆变器的功率参考值，使光伏电站在逆变器功率参考值满足上下限值要求情况下投入最少数量的逆变器；(9)根据步骤(8)得到的逆变器数量对光伏电站内投入运行的快速响应逆变器进行调整，并将逆变器功率参考值分配给每台投入运行的逆变器；(10)判断光伏电站功率输出是否达到指令值要求，若未达到要求，则重复执行上述步骤(3)～(9)，若达到要求，则保持光伏电站出力不变直到下个调节指令到来。