一種光伏發(fā)電并網(wǎng)控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光伏發(fā)電并網(wǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種光伏發(fā)電并網(wǎng)控制 方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能是一種可持續(xù)利用的清潔能源，光伏發(fā)電（PV)是太陽(yáng)能開發(fā)利用中最具 發(fā)展?jié)摿Φ膽?yīng)用領(lǐng)域。目前PV己經(jīng)完成了初期開發(fā)和示范階段，正向大批量生產(chǎn)和規(guī)模應(yīng) 用發(fā)展，其應(yīng)用范圍己遍及幾乎所有的用電領(lǐng)域。預(yù)計(jì)2020年P(guān)V在世界電力生產(chǎn)中所占 的比例將達(dá)1%，到2050年達(dá)到25%左右。PV最大功率點(diǎn)取決于電池板的工作溫度和當(dāng)時(shí) 的光照水平，因此需要考慮如何控制光伏電池能在快速變化的天氣條件下有效地跟蹤最大 功率點(diǎn)，保證電池板盡可能地工作在最大功率點(diǎn)上；同時(shí)光伏電池采用電力電子逆變器接 入微網(wǎng)，并網(wǎng)操作會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成擾動(dòng)，需要注意減少并網(wǎng)擾動(dòng)并使電網(wǎng)可W在擾動(dòng)下快速 轉(zhuǎn)換到新的穩(wěn)定狀態(tài)。
[0003] 現(xiàn)有的光伏并網(wǎng)控制方法缺乏對(duì)自然環(huán)境變化的快速響應(yīng)，當(dāng)溫度W及光照福射 強(qiáng)度變化時(shí)，無(wú)法快速跟蹤最大功率點(diǎn)，光伏電池的功率輸出具有滯后性。此外，光伏并網(wǎng) 控制方法通常采用恒功率控制，實(shí)現(xiàn)有功W及無(wú)功的恒定輸出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓和頻率的 穩(wěn)定控制，控制量少，當(dāng)光伏電池并網(wǎng)W及電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)響 應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的W上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種光伏發(fā)電并網(wǎng)控制方法 及系統(tǒng)，采用有功功率、無(wú)功功率、交流電壓W及頻率多重控制策略，能及時(shí)響應(yīng)電網(wǎng)狀態(tài) 變化并且減少對(duì)電網(wǎng)的干擾，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的控制。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光伏發(fā)電并網(wǎng)控制方法，其 特征在于，包括如下步驟：
[000引 （1)對(duì)光伏電池輸出的電流、電壓進(jìn)行MPPT控制，得到最大功率點(diǎn)電壓參考值 Udarfi，作為第一直流電壓參考值；
[0007] 似根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)的頻率f。。,、有功功率Pi。和步驟（1)得到的最大功率點(diǎn)電壓參考 值Udaefi，確定直流電壓參考值Udaef ;根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)的交流電壓U。。和有功功率Pi。，得到無(wú)功功 率參考值Qaf;
[0008] (3)將光伏電池經(jīng)直流儲(chǔ)能后輸出的直流電壓Ud。和直流電壓參考值Ud"6f的差值 進(jìn)行PI控制，得到d軸電流參考值Iduf ;根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)的交流電壓U。。、無(wú)功功率化。和無(wú)功功 率參考值Qaf，得到q軸電流參考值Iqaf ;
[0009] (4)根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)的相位參考值及d軸和q軸電流參考值，輸出相應(yīng)的d軸和q軸電 流，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的并網(wǎng)運(yùn)行。
[0010] 優(yōu)選地，所述步驟（1)進(jìn)一步包括如下步驟：
[0011] (1-1)獲取光伏電池t時(shí)刻的電流和電壓，并計(jì)算功率；
[001引 （1-。獲取光伏電池下一時(shí)刻t+1的電流和電壓，并計(jì)算功率；
[001引 （1-如計(jì)算t+1時(shí)刻相對(duì)于t時(shí)刻的電流、電壓和功率的變化量，并判斷電壓變化 量是否為0,是則執(zhí)行步驟（1-5)，否則執(zhí)行步驟（1-4);
[0014] (1-4)判斷電壓變化量與功率變化量的符號(hào)是否相同，同為正或同為負(fù)則Ki = 1， 否則Ki = -1 ;計(jì)算t時(shí)刻的電導(dǎo)和電導(dǎo)增量之和，并判斷其正負(fù)，為正則馬=-1，為負(fù)則馬 =1 ;執(zhí)行步驟（1-7);
[001引其中，t時(shí)刻的電導(dǎo)由t時(shí)刻的電流除W電壓得到，電導(dǎo)增量由t+1時(shí)亥師對(duì)于t 時(shí)刻的電流變化量除W電壓變化量得到；
[001引 （1-5)判斷電流變化量是否為0,是則得到最大功率點(diǎn)電壓參考值叫"。"為光伏電 池t時(shí)刻的電壓Ut，過(guò)程結(jié)束；否則Ki = 0,執(zhí)行步驟（1-6);
[0017] (1-6)判斷電流變化量的正負(fù)，為正則馬=1，為負(fù)則馬=-1 ;
[001引（1-7)得到第一最大功率點(diǎn)電壓參考值Vdaefi = Ut+Ki*T*40/S，第二最大 功率點(diǎn)電壓參考值= Ut+K2*T*40/S，從而得到最大功率點(diǎn)電壓參考值Udurfi = max (Vderefl，V<toef2)，過(guò)程結(jié)束；
[0019] 其中，T為t+1時(shí)刻與t時(shí)刻的時(shí)間間隔，S是擾動(dòng)步長(zhǎng)。
[0020] 優(yōu)選地，所述步驟（2)中，確定直流電壓參考值的過(guò)程進(jìn)一步包括如下步驟：
[0021] (A1)計(jì)算有功功率參考值
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種光伏發(fā)電并網(wǎng)控制方法，其特征在于，包括如下步驟： ⑴對(duì)光伏電池輸出的電流、電壓進(jìn)行MPPT控制，得到最大功率點(diǎn)電壓參考值Udc^fl, 作為第一直流電壓參考值； (2) 根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)的頻率fnrt、有功功率Pin和步驟（1)得到的最大功率點(diǎn)電壓參考值 Udrarfl，確定直流電壓參考值Udrarf ;根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)的交流電壓Ua。和有功功率Pin，得到無(wú)功功率 參考值QMf ; (3) 將光伏電池經(jīng)直流儲(chǔ)能后輸出的直流電壓Ud。和直流電壓參考值Udrarf的差值進(jìn)行 PI控制，得到d軸電流參考值Itof;根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)的交流電壓Ua。、無(wú)功功率Qin和無(wú)功功率參 考值Q Mf，得到q軸電流參考值Itffef; (4) 根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)的相位參考值及d軸和q軸電流參考值，輸出相應(yīng)的d軸和q軸電流， 實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的并網(wǎng)運(yùn)行。
2. 如權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電并網(wǎng)控制方法，其特征在于，所述步驟（1)進(jìn)一步包括 如下步驟： (1-1)獲取光伏電池 t時(shí)刻的電流和電壓，并計(jì)算功率； (1-2)獲取光伏電池下一時(shí)刻t+Ι的電流和電壓，并計(jì)算功率； (1-3)計(jì)算t+Ι時(shí)刻相對(duì)于t時(shí)刻的電流、電壓和功率的變化量，并判斷電壓變化量是 否為〇,是則執(zhí)行步驟（1-5)，否則執(zhí)行步驟（1-4); (1-4)判斷電壓變化量與功率變化量的符號(hào)是否相同，同為正或同為負(fù)則K1 = 1，否則 K1 = -1 ;計(jì)算t時(shí)刻的電導(dǎo)和電導(dǎo)增量之和，并判斷其正負(fù)，為正則K2 = -1，為負(fù)則K2 = 1 ;執(zhí)行步驟（1-7); 其中，t時(shí)刻的電導(dǎo)由t時(shí)刻的電流除以電壓得到，電導(dǎo)增量由t+Ι時(shí)刻相對(duì)于t時(shí)刻 的電流變化量除以電壓變化量得到； (1-5)判斷電流變化量是否為0,是則得到最大功率點(diǎn)電壓參考值Ud_fl為光伏電池 t 時(shí)刻的電壓Ut，過(guò)程結(jié)束；否則K1 = 0,執(zhí)行步驟（1-6); (1-6)判斷電流變化量的正負(fù)，為正則K2 = 1，為負(fù)則K2 = -1 ; (1-7)得到第一最大功率點(diǎn)電壓參考值Vdraefl = Ut+Kfl^O/S，第二最大功率點(diǎn)電壓參 考值Vtof2 = Ut+K2*T*40/S，從而得到最大功率點(diǎn)電壓參考值Udrarfl = max (Vttorfl, Vdraef2)，過(guò) 程結(jié)束； 其中，T為t+Ι時(shí)刻與t時(shí)刻的時(shí)間間隔，S是擾動(dòng)步長(zhǎng)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的光伏發(fā)電并網(wǎng)控制方法，其特征在于，所述步驟（2)中，確 定直流電壓參考值Udrarf的過(guò)程進(jìn)一步包括如下步驟： f f (Al)計(jì)算有功功率參考值Pref