一種基于電流反饋提高光伏lvrt控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種提高光伏發(fā)電系統(tǒng)LVRT控制方法， 具體設(shè)及一種基于電流反饋提高光伏LVRT控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國光伏設(shè)備裝機容量在區(qū)域電網(wǎng)中所占的比重越來越高，光伏設(shè)備對電網(wǎng) 安全穩(wěn)定運行的影響日益顯現(xiàn)。當電網(wǎng)故障或擾動引起發(fā)電場并網(wǎng)點的電壓波動時，光伏 發(fā)電設(shè)備的應對措施若不當，將加劇電網(wǎng)波動，甚至導致電網(wǎng)大面積擁痕，帶來無法估量的 損失。
[0003] 光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)先的歐美國家針對光伏發(fā)電并網(wǎng)已制定了一系列的標準或提出 了具體的技術(shù)要求，其關(guān)鍵技術(shù)主要包括低電壓穿越（LVRT)及無功和有功調(diào)節(jié)等。而低電 壓穿越（LVRT)技術(shù)被認為是光伏并網(wǎng)設(shè)備設(shè)計制造控制技術(shù)上的最大挑戰(zhàn)之一，直接關(guān) 系到光伏發(fā)電的大規(guī)模應用。低電壓穿越LVRT指在光伏并網(wǎng)點電壓跌落的時候.光伏設(shè) 備能夠保持并網(wǎng)。甚至向電網(wǎng)提供一定的無功功率.支持電網(wǎng)恢復，直到電網(wǎng)恢復正常，從 而"穿越"該個低電壓時間電壓跌落會給設(shè)備帶來一系列暫態(tài)過程，如過電流問題，將嚴重 危害光伏設(shè)備本身及其控制系統(tǒng)的安全運行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于電流反饋提高光伏LVRT控制方 法。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是；一種基于電流反饋提高光伏LVRT控制方法，是一種 實時的LVRT控制方法，其特征在于鹿義系統(tǒng)k時刻，光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出電壓Uk、電流Ik，卸 荷電流中直流斬波器占空比為Dk，則方法流程包括W下步驟：
[0006] 步驟1 ;選用兩級式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)，在并網(wǎng)逆變器直流側(cè)加裝卸荷電路；
[0007] 步驟2;設(shè)定參考電流引入實時占空比計算參數(shù)；逆變器直流側(cè)參數(shù)電壓 Ud。、電流Id。，k時刻光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓Uk、電流Ik，直流卸荷電路電阻R;
[000引步驟3;計算k時刻并網(wǎng)點電流IcMs，卸荷電路投入系統(tǒng)運行時的消耗功率Pc?，并 網(wǎng)點電流IkmS大于參考電流I 時逆變器，直流側(cè)卸荷電路直流斬波器占空比Dk;
[0009] 步驟4 ;k時刻采樣光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓Uk、電流Ik，逆變器直流側(cè)參數(shù)電壓 Ud。、電流Id。;計算逆變器直流側(cè)功率Pd。，光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點參考功率PkjW，并執(zhí)行下述判 I巾廣 斷：
[0010] 當光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電流IcMS小于參考電流I時，直流斬波器輸出占空比 為0 ;
[0011] 當光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電流IcMS大于參考電流I 得出直流斬波器占空比調(diào) 制量
【主權(quán)項】
1. 一種基于電流反饋提高光伏LVRT控制方法，是一種實時的LVRT控制方法，其特征 在于：定義系統(tǒng)k時刻，光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出電壓U k、電流Ik，卸荷電流中直流斬波器占空比為 Dk，則方法流程包括以下步驟： 步驟1 :選用兩級式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)，在并網(wǎng)逆變器直流側(cè)加裝卸荷電路； 步驟2 :設(shè)定參考電流Ikms ，引入實時占空比計算參數(shù)：逆變器直流側(cè)參數(shù)電壓Ud。、 電流Id。，k時刻光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓Uk、電流Ik，直流卸荷電路電阻R ; 步驟3 :計算k時刻并網(wǎng)點電流Ikms，卸荷電路投入系統(tǒng)運行時的消耗功率P_，并網(wǎng)點 電流Ikms大于參考電流I !?>時逆變器，直流側(cè)卸荷電路直流斬波器占空比D k; 步驟4 :k時刻采樣光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓Uk、電流Ik，逆變器直流側(cè)參數(shù)電壓Ud。、電 流Id。;計算逆變器直流側(cè)功率P d。，光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點參考功率Pk_Mf，并執(zhí)行下述判斷： 當光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電流Iems小于參考電流I K"s_Mf時，直流斬波器輸出占空比為〇 ; 當光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電流Iems大于參考電流I 得出直流斬波器占空比調(diào)制量
開關(guān)T進行快速調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)直流斬波器占空比Dk+1= D k+A D1，使光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出電流Ik 能夠在系統(tǒng)電壓跌落，逆變器輸出電流超過參考電流Ikms #時，通過對直流卸荷電路中電 力電子開關(guān)的快速控制，使其能夠?qū)崟r調(diào)整光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電流的大小。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電流反饋提高光伏LVRT控制方法，其特征在于： 步驟2中所述的參考電流IemsMf，為逆變器并網(wǎng)側(cè)輸出額定電流有效值，其計算公式 為：
其中I?s_an、IKMS_bn、Ikms^分別表示逆變器并網(wǎng)側(cè)A、B、C三相額定電流有效值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電流反饋提高光伏LVRT控制方法，其特征在于： 步驟3中所述的并網(wǎng)點電流Iems，其計算公式為：
其中I?s_a、Iemu、IKMS_。分別表示逆變器并網(wǎng)側(cè)A、B、C三相電流有效值； 當卸荷電路投入系統(tǒng)運行時，其消耗功率Pafflw:
Pk-ref - 31 RMS-ref (URMS-a+URMS-b+URMS- c); 其中D表示直流斬波器斬波器占空比； 當k時刻，并網(wǎng)點電流Iems大于參考電流I 逆變器直流側(cè)卸荷電路直流斬波器 占空比：
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于電流反饋提高光伏LVRT控制方法，其特征在于： 步驟4的具體實現(xiàn)包括以下子步驟： 步驟4. 1 :采樣光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓Uk、、電流Ik，逆變器直流側(cè)電壓Ud。、電流I d。； 步驟4. 2 :求k-1、k時刻輸出并網(wǎng)點電流Iems; 步驟4. 3 :判斷k時刻并網(wǎng)點電流Iems與設(shè)定參數(shù)I KMS ref偏差是否大于O ; 若是，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下述步驟4. 4. 2 ; 若否，則順序執(zhí)行下述步驟4. 4. 1 ; 步驟4. 4. I :DMf= 0,并執(zhí)行下述步驟4. 5 ; 步驟4.4.2 :通過PI調(diào)節(jié)器計算直流斬波器占空比調(diào)制量AD1，并執(zhí)行下述步驟 4. 4. 3 ； 步驟 4. 4. 3 :計算 Draf= A D 步驟4.5 :輸出Dref。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于電流反饋提高光伏LVRT控制方法，本發(fā)明引進電流控制信號，在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生電壓跌落時，通過實時調(diào)節(jié)逆變器直流側(cè)卸荷電路中直流斬波器占空比D，實現(xiàn)對光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)電流抑制，減小其對大電網(wǎng)注入電流，既避免大量光伏電站集體脫網(wǎng)，電網(wǎng)震蕩，導致電網(wǎng)崩潰的重大事故，又增大光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)容量。
【IPC分類】H02S40-30, H02J3-38
【公開號】CN104821599
【申請?zhí)枴緾N201510246700
【發(fā)明人】孫鵬, 羅明武, 孫朝霞, 劉天慈, 李巍威, 湯海霞, 鄧長虹, 鄭峰, 楊威, 劉輝, 張志剛
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 囯網(wǎng)湖北省電力公司隨州供電公司, 囯網(wǎng)湖北省電力公司電力科學研究院, 武漢大學
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月14日