[发明专利]一种光伏电站直流并网系统的控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种光伏电站直流并网系统的控制方法及装置，该法包括：计算光伏发电单元出口电压的值；根据光伏发电单元出口电压的值的范围，判断光伏发电单元是否正常工作；根据光伏发电单元是否正常工作，确定光伏发电单元的控制策略。本发明提供的技术方案可在保证直流汇集线路不过载的基础上，使光伏电站在光照强度不均匀性或者发电单元出现故障的情况下能继续保持高效率运行。

技术领域

本发明属于光伏电站并网系统领域，具体涉及一种光伏电站直流并网系统的控制方法及装置。

背景技术

随着化石能源的过度开发和空气污染的日关注，太阳能作为一种清洁可再生能源，具有诸多优势。我国规划建设的大规模光伏电站主要集中在西部8个省区，这些地区电网相对薄弱，负荷水平低，电能面临着大规模、长距离外送的问题。目前的大型并网光伏电站面临着光照不足时逆变器效率低下、直流汇流母线为多台逆变器之间提供零序环流通路、长距离交流输电接入弱电网使得谐波超标和严重影响受端电网等问题。

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)，可为受端电网提供无功和电压支撑，并且可以通过控制有效抑制环流，改善受端电能质量。若光伏电站内部采用直流方式汇集，并通过直流电缆输送至受端，再通过MMC换流站统一逆变，这种纯直流系统可以很好的解决以上问题。但是系统运行不够灵活，所提出的降压运行策略仍不能使得所有发电单元都工作在最大功率点，且增加了输电线损。

因此，需要提供一种光伏电站直流并网系统的控制方法及装置来克服现有技术的不足。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种光伏电站直流并网系统的控制方法及装置。

一种光伏电站直流并网系统的控制方法，所述系统包括经直流电缆与MMC换流器连接的光伏发电模块；所述光伏发电模块包括串联的光伏发电单元和由串联的光伏发电单元支路并联组成的支路；组成所述支路的所述串联的光伏发电单元支路间设有开关；所述光伏发电单元由光伏板和DC/DC变换器组成，所述方法包括：

计算光伏发电单元出口电压的值；

根据光伏发电单元出口电压的值的范围，判断光伏发电单元是否正常工作；

根据光伏发电单元是否正常工作，确定光伏发电单元的控制策略。

进一步的，所述计算发电单元出口电压的值包括：断开所有开关，选取一条串联的光伏发电单元支路，所述支路的各发电单元出口直流电流均为直流输电线路电流I_dc，各发电单元出口电压U_dci与各发电单元出力P_i成正比；MMC换流器控制直流输电线路电压U_dc，DC/DC变换器通过控制光伏阵列出口电压U_PVi跟踪光伏阵列最大功率点电压U_mppti，按下式计算所述发电单元出口电压U_dci：

U_dci＝P_iU_dc/(P₁+…+P_m)

其中，P_i为各发电单元出力；U_dc为直流输电线路电压；i＝1,2,…,m，m为串联光伏发电单元支路中光伏发电单元的个数；U_PVi为光伏阵列出口电压；D为占空比。

进一步的，所述根据光伏发电单元出口电压的值的范围，判断光伏发电单元是否正常工作中的所述光伏发电单元出口电压的范围为U_mppt≤U_dci≤2U_mppt，U_mppt为光伏阵列最大功率点电压，则发电单元正常工作；否则发电单元不正常工作。

进一步的，所述发电单元不正常工作包括光照强度不均匀和发电单元故障；