[发明专利]一种适用于无主控中心的光伏发电机组协同控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏发电机组控制方法，尤其是涉及一种适用于无主控中心的光伏发电机组协同控制方法。

背景技术

太阳能具有无污染、可再生和储量大等优点，因此太阳能光伏发电必将得到广泛应用。然而，由于光伏发电机输出功率具有随机性和波动性，当大量的光伏发电机接入电力网络，会对电力网络的安全性和可靠性产生不利影响。因此，有必要研发一种协调光伏发电机输出功率的控制方法，统一控制有数量较多的光伏发电机组成的光伏发电机组的输出功率。

现有的光伏发电机组输出功率控制方法，包括集中式控制和分散式控制两种。集中式控制方法实现简单，并可以使光伏发电机组的输出功率快速收敛至给定值，然而该方法需要设置控制光伏发电机组的主控中心，而且需要所有光伏发电机都与主控中心实现可靠通信，这提高了通信成本，降低了光伏发电机组控制的可靠性和鲁棒性。

分散式控制方法无需主控中心，可以实现每台光伏发电机的自治控制，并可以实现光伏发电机的“即插即用”功能。然而，当电力网络中存在数量较多的光伏发电机时，该方法无法实现功率的有效分配与控制，因此无法为电力网络提供辅助服务，如平滑负载、频率和电压的控制等。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种适用于无主控中心的光伏发电机组协同控制方法，以实现光伏发电机组输出功率的协调控制、提高光伏发电机组运行可靠性和鲁棒性、实现光伏发电机的“即插即用”功能、减小通信成本；具有综合集中式控制方法和分散式控制方法的优点，同时避免二者缺点的光伏发电机组输出功率的协同控制方法，实现光伏发电机组中每台发电机输出功率的协调控制，并为电力网络提供必要的辅助服务。

本发明的技术方案采用如下步骤：

1)通过对各个光伏发电机输出的有功功率引入辅助变量进行迭代计算，得到由多台光伏发电机组成的光伏发电机组的输出功率；

2)通过高层控制器计算得到光伏发电机组的储备率的指令值；

3)对光伏发电机组中每台光伏发电机输出的最大功率进行近似计算，然后计算光伏发电机组中每台光伏发电机的储备率的实测值；

4)建立通信矩阵，通过底层控制器计算光伏发电机组中每台光伏发电机的储备率的参考值，然后计算每台光伏发电机的并网逆变器直流母线电压u_dc的参考值；

5)通过光伏并网逆变器电压电流双闭环PI控制方法，实现光伏发电机组中每台光伏发电机输出功率的稳定控制。

所述的步骤1)中的多台光伏发电机组成的光伏发电机组的输出功率P_out采用以下公式1计算：