光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制方法、控制裝置及光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制方法、控制裝置及 光伏發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著光伏發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在得到了廣泛的應(yīng)用。目前出現(xiàn)的一種新型的 光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏發(fā)電裝置、DC/DC變換器、儲(chǔ)能裝置和逆變器，其中光伏發(fā)電裝置產(chǎn) 生的電能可以直接為負(fù)載供電，可以通過(guò)逆變器饋入電網(wǎng)，也可以通過(guò)DC/DC變換器存儲(chǔ) 至儲(chǔ)能裝置。
[0003] 光伏發(fā)電系統(tǒng)受環(huán)境影響很大，當(dāng)光照劇烈變化時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率波 動(dòng)較大，會(huì)給電網(wǎng)的規(guī)劃、運(yùn)行和調(diào)度造成困難。為了解決這一問(wèn)題，現(xiàn)在出現(xiàn)了基于虛擬 同步機(jī)（VSG)方式控制逆變器運(yùn)行的技術(shù)，使得光伏發(fā)電系統(tǒng)向電網(wǎng)輸入的功率平滑，并 對(duì)電網(wǎng)體現(xiàn)同步發(fā)電機(jī)的特性。
[0004] 但是，現(xiàn)在光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制過(guò)程中，未考慮光伏發(fā)電裝置和儲(chǔ)能裝置，導(dǎo)致光 伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行不夠穩(wěn)定。因此，如何優(yōu)化光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，使其高效穩(wěn)定運(yùn) 行，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制方法及控制裝置，以實(shí)現(xiàn) 光伏發(fā)電系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明還提供一種光伏發(fā)電系統(tǒng)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明公開(kāi)一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏發(fā)電裝 置、DC/DC變換器、儲(chǔ)能裝置和逆變器，所述控制方法包括：
[0008] 確定所述逆變器的平均有功功率和平均無(wú)功功率；
[0009] 根據(jù)虛擬同步機(jī)的同步旋轉(zhuǎn)角頻率和輸出角頻率，確定所述逆變器的第一有功指 令信號(hào)；
[0010] 獲取所述儲(chǔ)能裝置的實(shí)際荷電狀態(tài)，利用所述儲(chǔ)能裝置的實(shí)際荷電狀態(tài)和荷電狀 態(tài)給定值，確定所述逆變器的第二有功指令信號(hào)；
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏發(fā)電裝置、DC/DC變換 器、儲(chǔ)能裝置和逆變器，其特征在于，所述控制方法包括： 確定所述逆變器的平均有功功率和平均無(wú)功功率； 根據(jù)虛擬同步機(jī)的同步旋轉(zhuǎn)角頻率和輸出角頻率，確定所述逆變器的第一有功指令信 號(hào)； 獲取所述儲(chǔ)能裝置的實(shí)際荷電狀態(tài)，利用所述儲(chǔ)能裝置的實(shí)際荷電狀態(tài)和荷電狀態(tài)給 定值，確定所述逆變器的第二有功指令信號(hào)； 根據(jù)公式
計(jì)算虛擬同步機(jī) 當(dāng)前的輸出角頻率《，對(duì)虛擬同步機(jī)當(dāng)前的輸出角頻率進(jìn)行積分得到虛擬同步機(jī)的輸出 電壓相角，其中，J為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，《 (s)為虛擬同步機(jī)的輸出角頻率《的拉式變換值， W(I(S)為虛擬同步機(jī)的同步旋轉(zhuǎn)角頻率的拉式變換值，PMf(S)為虛擬同步機(jī)的有功功 率給定值PMf的拉式變換值，為所述逆變器的第二有功指令信號(hào)^的拉 式變換值，APMfPV(s)為所述逆變器的第一有功指令信號(hào)APMfPd^拉式變換值，7^(.v)為所 述逆變器的平均有功功率戶的拉式變換值； 根據(jù)公式
計(jì)算所述逆變器的輸出電壓基準(zhǔn)信號(hào)UMf，其中，％ 為空載電壓，QMf為所述逆變器的無(wú)功功率給定值，0為所述逆變器的平均無(wú)功功率，n為 電壓控制下垂系數(shù)； 將所述虛擬同步機(jī)的輸出電壓相角和所述逆變器的輸出電壓基準(zhǔn)信號(hào)組合成所述逆 變器的輸出電壓的參考指令矢量，對(duì)所述逆變器進(jìn)行閉環(huán)控制，以使得所述逆變器的輸出 電壓跟隨所述參考指令矢量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，確定所述逆變器的平均有功功率和 平均無(wú)功功率，包括： 確定所述逆變器的三相輸出電壓和三相輸出電流； 利用所述逆變器的三相輸出電壓和三相輸出電流，計(jì)算所述逆變器的輸出電壓的d軸 分量UjPq軸分量U^，計(jì)算所述逆變器的輸出電流的d軸分量I^Pq軸分量I 根據(jù)公式
計(jì)算所述逆變器的平均有 功功車 根據(jù)公式
計(jì)算所述逆變器的平均 無(wú)功功率0， 其中，《h為陷波器需要濾除的諧波角頻率，t為一階低通濾波器的時(shí)間常數(shù)，s為拉 普拉斯算子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，根據(jù)虛擬同步機(jī)的同步旋轉(zhuǎn)角頻 率和輸出角頻率，確定所述逆變器的第一有功指令信號(hào)，包括： 確定虛擬同步機(jī)的下垂系數(shù)； 計(jì)算所述虛擬同步機(jī)的同步旋轉(zhuǎn)角頻率和所述虛擬同步機(jī)的輸出角頻率之間的差 值； 確定所述差值與所述下垂系數(shù)的比值為所述逆變器的第一有功指令信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，根據(jù)虛擬同步機(jī)的同步旋轉(zhuǎn)角頻 率和輸出角頻率，確定所述逆變器的第一有功指令信號(hào)，包括： 確定虛擬同步機(jī)的下垂系數(shù)； 計(jì)算所述虛擬同步機(jī)的同步旋轉(zhuǎn)角頻率和所述虛擬同步機(jī)的輸出角頻率之間的差 值； 計(jì)算所述差值與所述下垂系數(shù)的比值； 利用第一預(yù)設(shè)函數(shù)對(duì)所述比值修正，確定修正后的數(shù)值為所述逆變器的第一有功指令 信號(hào)，其中所述第一預(yù)設(shè)函數(shù)包括一次調(diào)頻荷電狀態(tài)校正函數(shù)-次調(diào)頻最大功率點(diǎn) 追蹤校正函數(shù)1%"中的至少一個(gè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，利用所述儲(chǔ)能裝置的實(shí)際荷電狀 態(tài)和荷電狀態(tài)給定值，確定所述逆變器的第二有功指令信號(hào)，包括： 確定所述儲(chǔ)能裝置的荷電狀態(tài)控制增益； 計(jì)算所述儲(chǔ)能裝置的實(shí)際荷電狀態(tài)和荷電狀態(tài)給定值之間的差值； 確定所述差值和所述荷電狀態(tài)控制增益的乘積為所述逆變器的第二有功指令信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，利用所述儲(chǔ)能裝置的實(shí)際荷電狀 態(tài)和荷電狀態(tài)給定值，確定所述逆變器的第二有功指令信號(hào)，包括： 確定所述儲(chǔ)能裝置的荷電狀態(tài)控制增益； 計(jì)算所述儲(chǔ)能裝置的實(shí)際荷電狀態(tài)和荷電狀態(tài)給定值之間的差值； 計(jì)算所述差值和所述荷電狀態(tài)控制增益的乘積； 利用第二預(yù)設(shè)參數(shù)對(duì)所述乘積進(jìn)行修正，確定修正后的數(shù)值為所述逆變器的第二有功 指令信號(hào)，其中，所述第二預(yù)設(shè)參數(shù)包括荷電狀態(tài)校正函數(shù)fS(K、電壓沖擊校正函數(shù)fAu、頻 率沖擊校正函數(shù)fAu、以及荷電狀態(tài)