一種弱光情況下光伏并網(wǎng)逆變器的參考輸出電流生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及太陽能光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地，設(shè)及一種弱光情況下光伏并網(wǎng)逆 變器的參考輸出電流生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于光伏并網(wǎng)逆變器是PWM斬波型電力電子裝置，必定存在較大的高次諧波。特 別弱光情況下，光伏逆變器的負(fù)載率低，通常在10%W下，逆變器并網(wǎng)電流崎變率（T皿）通 常大于5%，特別是逆變器的開關(guān)頻率及其整數(shù)倍附近的諧波含量超標(biāo)嚴(yán)重，大型光伏電站 容量可能達(dá)到百兆瓦級，即使1 %的負(fù)載率，輸出容量也將達(dá)到1MW的水平。
[0003] 該時(shí)，若光伏逆變器繼續(xù)并網(wǎng)運(yùn)行，則光伏電站卻是一個(gè)很大的諧波源，反而增加 了大電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)；若光伏逆變器停止運(yùn)行，則出現(xiàn)棄光現(xiàn)象，造成嚴(yán)重電能浪費(fèi)。因此，光伏 并網(wǎng)逆變器的輸出電流質(zhì)量問題已經(jīng)成為制約大型光伏電站電網(wǎng)接入的突出問題。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在注入電網(wǎng)電流諧波含量 超過國家標(biāo)準(zhǔn)、棄光而導(dǎo)致的電能損失W及電網(wǎng)安全性差等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種弱光情況下光伏并網(wǎng)逆變器的參考 輸出電流生成方法，W實(shí)現(xiàn)注入電網(wǎng)諧波含量小、光伏發(fā)電量多、電網(wǎng)安全性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是；一種弱光情況下光伏并網(wǎng)逆變器的 參考輸出電流生成方法，包括：
[0007] a、利用對稱分量法提取正負(fù)序電壓分量；
[000引 b、計(jì)算正序電壓有效值；
[0009] C、根據(jù)光線強(qiáng)弱及電壓降落大小與無功電流補(bǔ)償曲線計(jì)算需要補(bǔ)償?shù)臒o功電流。
[0010] 進(jìn)一步地，所述步驟a,具體包括：
[0011] 利用對稱分量法，對=相電網(wǎng)電壓進(jìn)行正負(fù)序電壓分量提取。
[0012] 進(jìn)一步地，所述步驟b，具體包括：
[0013] 采用鎖相環(huán)得到基波正序電壓分量的同步旋轉(zhuǎn)角0p，計(jì)算同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的 d、q軸基波正序電壓分量Udp和Uqp;
[0014] 利用yjul+ir,/、/S計(jì)算電網(wǎng)電壓有效值Ui。
[0015] 進(jìn)一步地，所述步驟C，具體包括：
[0016] 當(dāng)電網(wǎng)電壓有效值Ui處于額定值Uw的-10%至+10%之間時(shí)為電網(wǎng)電壓正常區(qū) 域：
[0017] 若光線較強(qiáng)，則根據(jù)電網(wǎng)無功調(diào)度要求，即來自電網(wǎng)調(diào)度中屯、的無功功率指令Q* 或光伏并網(wǎng)逆變器自身預(yù)先設(shè)定的無功功率指令Q*，根據(jù)'
計(jì)算參考無功 電流分量 ?
[0018] 若光線較弱，則根據(jù)本發(fā)明提出的電網(wǎng)電壓有效值變化與系統(tǒng)需要補(bǔ)償?shù)臒o功電 牟 流曲線進(jìn)行計(jì)算參考無功電流分量z'y 一 〇
[0019] 進(jìn)一步地，所述步驟C，具體還包括：
[0020] 當(dāng)檢測到電網(wǎng)電壓有效值Ui由額定值UW的+10%向-C%、-10 %方向變化時(shí)，由式 (1) 計(jì)算需要吸收的無功電流指令
[0021] (1);
[0022] B%需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化，B% -般處于5%至15%之間；Iw表示光伏并網(wǎng) 逆變器的額定電流；C為數(shù)值較小的正數(shù)。
[0023] 進(jìn)一步地，所述步驟C，具體還包括：
[0024]當(dāng)檢測到電網(wǎng)電壓有效值Ui由額定值UW的-10%向+C%、+10%方向變化時(shí)，由式 (2) 計(jì)算需要發(fā)出的無功電流指令_
[0025] (2);
[0026] B%需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化，B%-般處于5%至15%之間山表示光伏并網(wǎng) 逆變器的額定電流；C為數(shù)值較小的正數(shù)。
[0027] 本發(fā)明各實(shí)施例的弱光情況下光伏并網(wǎng)逆變器的參考輸出電流生成方法，由于包 括；利用對稱分量法提取正負(fù)序電壓分量；計(jì)算正序電壓有效值；根據(jù)光線強(qiáng)弱及電壓降 落大小與無功電流補(bǔ)償曲線計(jì)算需要補(bǔ)償?shù)臒o功電流；從而可W克服現(xiàn)有技術(shù)中注入電網(wǎng) 電流諧波含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)、棄光而導(dǎo)致的電能損失W及電網(wǎng)安全性差等缺陷，W實(shí)現(xiàn)注 入電網(wǎng)諧波含量小、光伏發(fā)電量多、電網(wǎng)安全性好的優(yōu)點(diǎn)。
[002引本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0029] 下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0030] 附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0031] 圖1為本發(fā)明中光伏并網(wǎng)逆變器的參考輸出電流的控制框圖，（a)為功率控制圖， 化）為電壓控制圖；
[0032] 圖2為本發(fā)明電網(wǎng)電壓正常時(shí)電網(wǎng)電壓有效值變化與系統(tǒng)需要補(bǔ)償?shù)臒o功電流 曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] W下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí) 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如圖1和圖2所示，提供了一種弱光情況下光伏并網(wǎng)逆變器的 參考輸出電流生成方法。該弱光情況下光伏并網(wǎng)逆變器的參考輸出電流生成方法，從控制 并網(wǎng)電流諧波水平角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)弱光情況下光伏并網(wǎng)逆變器的參考輸出電流，解決了 弱光情況下光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電流質(zhì)量問題，使得光伏電站獲得最大的發(fā)電收益，W 及保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0035] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種弱光情況下光伏并網(wǎng)逆變器的參考輸出電流生 成方法，W經(jīng)典的單級式=相光伏并網(wǎng)逆變器為主電路，該主電路可W是兩電平=相橋式 逆變器，也可W是T型或二極管錯(cuò)位型S電平逆變器，采用LC交流濾波電路。
[0036] 圖1是光伏并網(wǎng)逆變器的參考輸出電流的控制框圖。控制器采樣光伏陣列的輸出 電壓化V和輸出電流Ipv，采用經(jīng)典的擾動(dòng)觀察法，得到光伏陣列電壓指令化v_ref，與光伏 陣列的輸出電壓化V進(jìn)行相減，其誤差經(jīng)過經(jīng)典比例積