光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功補償方法、裝置及光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功補償方法、裝置及光伏發(fā)電系統(tǒng)，該無功補償方法通過無功功率檢測裝置從電網獲取總無功功率；無功調度裝置采集或接收無功功率檢測裝置輸出的總無功功率，通過控制環(huán)，控制光伏逆變器輸出給定的無功功率數(shù)值，從而實現(xiàn)實時控制光伏逆變器提供負載所需要的無功功率。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明能充分利用光伏逆變器的無功調節(jié)能力，無需增加無功補償裝置，即可實現(xiàn)高精度自動無功補償，有效地提高了系統(tǒng)的無功補償精度，降低了系統(tǒng)成本。
【專利說明】光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功補償方法、裝置及光伏發(fā)電系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力領域，尤其涉及光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功補償方法、裝置及光伏發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]無功功率補償，簡稱無功補償，在電子供電系統(tǒng)中起提高電網的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個不可缺少的非常重要的位置。目前，很多光伏電站的無功補償仍采用傳統(tǒng)的電容補償方式，此種方式需要增加無功補償裝置的投資。同時，電容補償方式一般采用分級電容補償，因而有時補償效果較差。
【發(fā)明內容】
[0003]為了解決現(xiàn)有技術中的問題，本發(fā)明提供了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功補償方法。
[0004]本發(fā)明提供了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功補償方法，通過無功功率檢測裝置從電網獲取總無功功率；無功調度裝置采集或接收無功功率檢測裝置輸出的總無功功率，并且無功調度裝置執(zhí)行如下操作:
[0005]A.檢測當前并網的光伏逆變器的臺數(shù)和功率等級，并將所有光伏逆變器的功率等級相加得到功率等級和；
[0006]B.用當前并網的所有光伏逆變器的功率等級分別除以功率等級和得到各臺光伏逆變器的無功功率比率；
[0007]C.用總無功功率分別與各個無功功率比率相乘得到各光伏逆變器的無功功率的變化值；
[0008]各光伏逆變器采集或接收無功調度裝置提供的無功功率的變化值，各光伏逆變器將各無功功率的變化值分別與各光伏逆變器無功功率環(huán)原來的給定值相加分別作為新的給定值；
[0009]通過控制環(huán)，控制光伏逆變器輸出給定的無功功率數(shù)值，從而實現(xiàn)實時控制光伏逆變器提供負載所需要的無功功率。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述光伏逆變器數(shù)量為一臺或一臺以上。
[0011 ] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述無功功率檢測裝置為具有無功功率檢測功能的電能表。
[0012]本發(fā)明還提供了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功補償裝置，包括光伏逆變器、無功功率檢測裝置、無功調度裝置，所述光伏逆變器輸出端與所述無功功率檢測裝置輸入端相連，所述無功調度裝置輸入端與所述無功功率檢測裝置輸出端相連，所述無功調度裝置輸出端與所述光伏逆變器相連；
[0013]所述無功功率檢測裝置用于從電網獲取總無功功率；所述無功調度裝置用于采集或接收無功功率檢測裝置輸出的總無功功率，所述無功調度裝置還包括:[0014]獲取功率等級和單元，用于檢測當前并網的光伏逆變器的臺數(shù)和功率等級，并將所有光伏逆變器的功率等級相加得到功率等級和；
[0015]獲取無功功率比率單元，用于用當前并網的所有光伏逆變器的功率等級分別除以功率等級和得到各臺光伏逆變器的無功功率比率；
[0016]獲取無功功率變化值單元，用于用總無功功率分別與各個無功功率比率相乘得到各光伏逆變器的無功功率的變化值；
[0017]各光伏逆變器采集或接收無功調度裝置提供的無功功率的變化值，各光伏逆變器將各無功功率的變化值分別與各光伏逆變器無功功率環(huán)原來的給定值相加分別作為新的給定值；通過控制環(huán)，控制光伏逆變器輸出給定的無功功率數(shù)值，從而實現(xiàn)實時控制光伏逆變器提供負載所需要的無功功率。
[0018]作為本發(fā)明的進一步改進，所述光伏逆變器數(shù)量為一臺或一臺以上。
[0019]作為本發(fā)明的進一步改進，所述無功功率檢測裝置為具有無功功率檢測功能的電能表。
[0020]作為本發(fā)明的進一步改進，所述無功功率檢測裝置和所述無功調度裝置集成在一起。
[0021]作為本發(fā)明的進一步改進，所述光伏逆變器數(shù)量為一臺，所述光伏逆變器、所述無功功率檢測裝置、所述無功調度裝置集成在一起。
[0022]本發(fā)明還提 供了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，該光伏發(fā)電系統(tǒng)包括變壓器、以及所述的無功補償裝置，所述變壓器輸入端與所述無功功率檢測裝置相連，所述變壓器輸出端與高壓電網相連。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能充分利用光伏逆變器的無功調節(jié)能力，無需增加無功補償裝置，即可實現(xiàn)高精度自動無功補償，有效地提高了系統(tǒng)的無功補償精度，降低了系統(tǒng)成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明的光伏逆變器無功控制示意圖。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明公開了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功補償方法，通過無功功率檢測裝置從電網獲取總無功功率Q，即取與光伏逆變器輸出有功功率的反方向作為無功功率檢測裝置的正方向；無功調度裝置采集或接收無功功率檢測裝置輸出的總無功功率Q，并且無功調度裝置執(zhí)行如下操作:
[0027]A.檢測當前并網的光伏逆變器的臺數(shù)和功率等級Pp PfPn(如500KW光伏逆變器為500)，并將所有光伏逆變器的功率等級相加得到功率等級和Pall ；
[0028]B.用當前并網的所有光伏逆變器的功率等級Pp PfPn分別除以功率等級和Pall得到各臺光伏逆變器的無功功率比率qMtel、W-Qraten ；
[0029]C.用總無功功率Q分別與各個無功功率比率qratel、qrate2-qraten相乘得到各光伏逆變器的無功功率的變化值Qsrtl、Qsrt2…Qsrtn ；[0030]各光伏逆變器采集或接收無功調度裝置提供的無功功率的變化值Qsrtl、Qsrt^Qsrtn,各光伏逆變器將各無功功率的變化值Qsrtl、Qsrt2…Qsrtn分別與各光伏逆變器無功功率環(huán)原來的給定值Qcu、Qce…Qto相加分別作為新的給定值Qraf1、Qmk…;
[0031]通過控制環(huán)，控制光伏逆變器輸出給定的無功功率數(shù)值，從而實現(xiàn)實時控制光伏逆變器提供負載所需要的無功功率，從而利用光伏逆變器實現(xiàn)高精度動態(tài)無功功率補償。
[0032]所述光伏逆變器數(shù)量為一臺或一臺以上。
[0033]所述無功功率檢測裝置為具有無功功率檢測功能的電能表。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明還公開了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功補償裝置，包括光伏逆變器、無功功率檢測裝置、無功調度裝置，所述光伏逆變器輸出端與所述無功功率檢測裝置輸入端相連，所述無功調度裝置輸入端與所述無功功率檢測裝置輸出端相連，所述無功調度裝置輸出端與所述光伏逆變器相連；
[0035]所述無功功率檢測裝置用于從電網獲取總無功功率Q ;所述無功調度裝置用于采集或接收無功功率檢測裝置輸出的總無功功率Q，所述無功調度裝置還包括獲取功率等級和單元、獲取無功功率比率單元、獲取無功功率變化值單元；
[0036]獲取功率等級和單元，用于檢測當前并網的光伏逆變器的臺數(shù)和功率等級PpP2-Pn(如500KW光伏逆變器為500)，并將所有光伏逆變器的功率等級相加得到功率等級和
Pall ；
[0037]獲取無功功率比率單元，用于用當前并網的所有光伏逆變器的功率等級PpP^Pn分別除以功率等級和Pall得到各臺光伏逆變器的無功功率比率qMtel、qMte2…qratm ;
[0038]獲取無功功率變化值單元，用于用總無功功率Q分別與各個無功功率比率qMtel、W- Qraten相乘得到各光伏逆變器的無功功率的變化值Qsrtl、Qset2-Qsetn ；
[0039]各光伏逆變器采集或接收無功調度裝置提供的無功功率的變化值Qsrtl、Qsrt2…Qsrtn,各光伏逆變器將各無功功率的變化值Qsrtl、Qsrt2…Qsrtn分別與各光伏逆變器無功功率環(huán)原來的給定值Qcu、Qce…Qto相加分別作為新的給定值QMf1、;通過控制環(huán)，控制光伏逆變器輸出給定的無功功率數(shù)值，從而實現(xiàn)實時控制光伏逆變器提供負載所需要的無功功率，從而利用光伏逆變器實現(xiàn)高精度動態(tài)無功功率補償。
[0040]圖2給出了常用的控制環(huán)實現(xiàn)的示意圖。
[0041]作為本發(fā)明的一個實施例，所述光伏逆變器數(shù)量為一臺或一臺以上。
[0042]作為本發(fā)明的一個實施例，所述無功功率檢測裝置為具有無功功率檢測功能的電能表。
[0043]作為本發(fā)明的一個實施例，所述無功功率檢測裝置和所述無功調度裝置集成在一起。
[0044]作為本發(fā)明的一個實施例，所述光伏逆變器數(shù)量為一臺，所述光伏逆變器、所述無功功率檢測裝置、所述無功調度裝置集成在一起。
[0045]如圖1所示，本發(fā)明還公開了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，該光伏發(fā)電系統(tǒng)包括變壓器、以及本發(fā)明所述的無功補償裝置，所述變壓器輸入端與所述無功功率檢測裝置相連，所述變壓器輸出端與高壓電網相連。
[0046]PV輸入經單臺或多臺光伏逆變器并入低壓電網，接入電網的變壓器的低壓側增加無功功率檢測裝置，系統(tǒng)經變壓器接入高壓電網。[0047]說明:
[0048]Q:無功功率檢測裝置檢測從電網獲取的總無功功率；
[0049]P^PfPn:各臺光伏逆變器的功率等級；
[0050]Pall:各臺光伏逆變器的功率等級和；
[0051]qratel> qrate2—qraten:各臺光伏逆變器所發(fā)的無功功率比率；
[0052]Qsetl, Qsrt2…Qsrtn:光伏逆變器無功功率要提供無功功率的變化值；
[0053]Qc^ Qtl2…Qtln:光伏逆變器無功功率環(huán)原來的給定值；
[0054]Qrefl > Qref2*** Qrefn:Qsetl、Qset2...Qsetn 分力丨J 與 Qo1、Q(!2 …Q(ln 的和;
[0055]本發(fā)明能充分利用光伏逆變器的無功調節(jié)能力，無需增加無功補償裝置，即可實現(xiàn)高精度自動無功補償，有效地提高了系統(tǒng)的無功補償精度，降低了系統(tǒng)成本。
[0056] 以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功補償方法，其特征在于，通過無功功率檢測裝置從電網獲取總無功功率；無功調度裝置采集或接收無功功率檢測裝置輸出的總無功功率，并且無功調度裝置執(zhí)行如下操作: A.檢測當前并網的光伏逆變器的臺數(shù)和功率等級，并將所有光伏逆變器的功率等級相加得到功率等級和； B.用當前并網的所有光伏逆變器的功率等級分別除以功率等級和得到各臺光伏逆變器的無功功率比率； C.用總無功功率分別與各個無功功率比率相乘得到各光伏逆變器的無功功率的變化值； 各光伏逆變器采集或接收無功調度裝置提供的無功功率的變化值，各光伏逆變器將各無功功率的變化值分別與各光伏逆變器無功功率環(huán)原來的給定值相加分別作為新的給定值； 通過控制環(huán)，控制光伏逆變器輸出給定的無功功率數(shù)值，從而實現(xiàn)實時控制光伏逆變器提供負載所需要的無功功率。
2.根據權利要求1所述的無功補償方法，其特征在于:所述光伏逆變器數(shù)量為一臺或一臺以上。
3.根據權利要求1所述的無功補償方法，其特征在于:所述無功功率檢測裝置為具有無功功率檢測功能的電能表。
4.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功補償裝置，其特征在于，包括光伏逆變器、無功功率檢測裝置、無功調度裝置，所述光伏逆變器輸出端與所述無功功率檢測裝置輸入端相連，所述無功調度裝置輸入端與所述無功功率檢測裝置輸出端相連，所述無功調度裝置輸出端與所述光伏逆變器相連； 所述無功功率檢測裝置用于從電網獲取總無功功率；所述無功調度裝置用于采集或接收無功功率檢測裝置輸出的總無功功率，所述無功調度裝置還包括: 獲取功率等級和單元，用于檢測當前并網的光伏逆變器的臺數(shù)和功率等級，并將所有光伏逆變器的功率等級相加得到功率等級和； 獲取無功功率比率單元，用于用當前并網的所有光伏逆變器的功率等級分別除以功率等級和得到各臺光伏逆變器的無功功率比率； 獲取無功功率變化值單元，用于用總無功功率分別與各個無功功率比率相乘得到各光伏逆變器的無功功率的變化值； 各光伏逆變器采集或接收無功調度裝置提供的無功功率的變化值，各光伏逆變器將各無功功率的變化值分別與各光伏逆變器無功功率環(huán)原來的給定值相加分別作為新的給定值；通過控制環(huán)，控制光伏逆變器輸出給定的無功功率數(shù)值，從而實現(xiàn)實時控制光伏逆變器提供負載所需要的無功功率。
5.根據權利要求4所述的無功補償裝置，其特征在于:所述光伏逆變器數(shù)量為一臺或一臺以上。
6.根據權利要求4所述的無功補償裝置，其特征在于:所述無功功率檢測裝置為具有無功功率檢測功能的電能表。
7.根據權利要求4所述的無功補償裝置，其特征在于:所述無功功率檢測裝置和所述無功調度裝置集成在一起。
8.根據權利要求4所述的無功補償裝置，其特征在于:所述光伏逆變器數(shù)量為一臺，所述光伏逆變器、所述無功功率檢測裝置、所述無功調度裝置集成在一起。
9.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:該光伏發(fā)電系統(tǒng)包括變壓器、以及權利要求4所述的無功補 償裝置，所述變壓器輸入端與所述無功功率檢測裝置相連，所述變壓器輸出端與高壓電網相連。
【文檔編號】H02J3/18GK104022516SQ201410208361
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權日:2014年5月16日
【發(fā)明者】劉程宇, 吳吉良, 楊凡, 賈益, 黃慧金 申請人:深圳科士達科技股份有限公司