[实用新型]一种分布式光伏电站有功无功可调度控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏发电调度控制技术领域，具体涉及一种用于分布式光伏电站的有功无功可调度控制装置。

背景技术

随着全球性能源危机日益突出、环境污染问题日趋严重，世界各国都将未来能源结构改变的焦点指向以太阳能光伏、风力发电等为代表的新能源产业，因而，近年来分布式电源并网技术正在迅速崛起。但是，分布式电源并网也会给电力系统运行和稳定性带来许多负面影响：如分布式光伏电站的出力具有显著的随机性和间歇性特点，会对电网的电压和频率运行特性产生影响。光伏发电在电网中达到一定渗透率后，光伏发电的无功和有功功率冲击等常常会造成电网电压波动，引起电能质量下降，进而影响到配电网的正常电能使用。因而对并网的光伏发电系统需要进行有功无功调度控制。传统电站的调度控制装置通常是根据发电机的原理，对发电机调度有功无功，在变电侧主要通过调整变压器抽头调整电压，增加无功补偿装置，对电网进行无功补偿以达到调整电压和功率因素的目的。而对光伏发电的有功无功调节，通常为利用光伏并网逆变器具有4象限运行的特性，将逆变器等效于传统发电机进行有功无功调节。当前，关于光伏发电并网的有功、无功的调度控制原理及装置已多见研究和应用，但目前的调度控制装置，特别是用于高渗透率下有功无功调节与网压调节及电能质量治理于一体的分布式光伏电站逆变器的控制装置，因高渗透率下分布式光伏电站运行波动较大，使电站局部区域内电压、有功、无功、功率因数变化较大，因多级并联装机容量较大情况下，因逆变器一般开关频率较低（3kHz-20kHz之间），存在较大开关噪声干扰、纹波电流及电压突变等因素的影响，造成在实际应用中对分布式光伏发电的有功无功调度精度不高、效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的是：克服现有技术的不足，提供一种能够有效克服分布式光伏发电的兆瓦级逆变器的开关噪声干扰和纹波电流影响、对逆变器实施快速精确控制的分布式光伏电站有功无功可调度控制装置。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的分布式光伏电站有功无功可调度控制装置，其结构特点是：包括信号采样单元、采样信号处理单元和控制单元；

上述的信号采样单元设有采样信号输入端和信号输出端；采样信号处理单元设有信号输入端和信号输出端；控制单元设有信号输入端和信号输出端；

采样信号处理单元的信号输入端与信号采样单元的信号输出端信号电连接；控制单元的信号输入端与采样信号处理单元的信号输出端信号电连接；使用时，信号采样单元的采样信号输入端与并网逆变器和配电站的输电线路信号电连接；控制单元的信号输出端与并网逆变器的控制端控制信号电连接。

进一步的方案是：上述的采样信号处理单元包括接口模块、电力参数计算模块、CPU模块、通信模块和电源模块；

上述的接口模块和电力参数计算模块均分别设有信号输入端和信号输出端；CPU模块设有第一信号输入端、第二信号输入端和信号输出端；通信模块设有信号输入端和信号输出端；

接口模块的信号输入端即为采样信号处理单元的信号输入端；电力参数计算模块的信号输出端和CPU模块的第一信号输入端均与接口模块的信号输出端信号电连接；CPU模块的第二信号输入端与电力参数计算模块的信号输出端信号电连接；通信模块的信号输入端与CPU模块的信号输出端信号电连接；通信模块的信号输出端即为采样信号处理单元的信号输出端；电源模块为电力参数计算模块、CPU模块和通信模块提供工作电源。

进一步的方案是：上述的控制单元包括第二通信模块、CPU控制模块、触摸显示屏、控制信号输出模块和第二电源模块；

上述的第二通信模块设有信号输入端和信号输出端；CPU控制模块设有信号输入端、交互信号通信端和信号输出端；触摸显示屏设有信号通信端；控制信号输出模块设有信号输入端和信号输出端；

第二通信模块的信号输入端即为控制单元的信号输入端；CPU控制模块的信号输入端与第二通信模块的信号输出端信号电连接；触摸显示屏的信号通信端与CPU控制模块的交互信号通信端双向信号电连接；控制信号输出模块的信号输入端与CPU控制模块的信号输出端信号电连接；控制信号输出模块的信号输出端即为控制单元的信号输出端；第二电源模块为控制单元的其他各模块提供工作电源。

进一步的方案是：上述的采样信号处理单元的CPU模块包括64位浮点型主频150MHz的高速CPU，其型号优选采用TMS320F28335；控制单元的CPU控制模块包括64位浮点型主频150MHz的高速CPU，其型号优选采用TMS320F28335；触摸显示屏采用ARM9的7英寸工业级触摸屏。