[发明专利]一种光伏虚拟同步发电机控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种光伏虚拟同步发电机控制方法及系统，所述光伏虚拟同步发电机包括光伏模块、交流并网模块和储能模块，所述方法包括：根据电网当前频率确定电网频率状态，然后根据电网频率状态确定不同状态对应的控制策略并控制光伏虚拟同步发电机向电网送电；本申请的技术方案通过基于不同的电网频率状态利用光伏模块、交流并网模块和储能模块实现对光伏虚拟同步发电机的控制，避免了电池容量过大的问题，且能够有效地克服光伏模块通过偏移工作电压导致的输出功率降低过大的问题，并将输出功率迅速调整至标准范围。

技术领域

本发明涉及新能源发电控制领域，具体涉及一种光伏虚拟同步发电机控制方法及系统。

背景技术

虚拟同步发电机技术中要求当电网电压或频率发生扰动时，虚拟同步发电机输出的有功和/或无功功率需对应的进行改变以模拟传统同步发电机的机电摇摆过程、减缓频率变化速度；系统频率增大超过标准范围时，储能模块吸收功率，系统频率低于标准范围时，储能模块释放功率。

常规方案中，电网过欠频时储能模块分别工作于充电和放电模式，其储能模块随电网频率的偏高或者偏低可能需要选择充电或者放电模式，则待机模式下的电池SOC需保持在50％左右，由于领域技术导则要求储能元件的工作时间为秒级，属于典型的功率型储能。常规储能装置可用的充放电电流上限通常差异过大，例如：放电电流可能高达2～3C，充电电流仅为0.5C左右，即放电速度仅为充电速度的20％左右，过大的充电电流会明显降低储能装置寿命，甚至导致电池起火爆炸，因此，装置设计时需以储能装置的充电特性为主要依据，这样一来储能单元的利用率非常低，导致虚拟同步发电机装置体积巨大，成本过高，难以实际应用。

发明内容

本发明提供一种光伏虚拟同步发电控制方法及装置，其目的是根据电网当前频率的值确定当前电网的频率状态，然后基于不同的电网频率状态分别确定对应的控制策略，并根据确定的控制策略分别控制光伏虚拟同步发电机的光伏模块、交流并网模块和储能模块电网送电，实现经济、有效地控制光伏虚拟同步发电机的功率。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种光伏虚拟同步发电控制方法，所述光伏虚拟同步发电机包括光伏模块、交流并网模块和储能模块，其改进之处在于，所述方法包括：

根据电网当前频率确定电网频率状态；

根据电网频率状态控制光伏虚拟同步发电机向电网送电。

优选地，所述根据电网当前频率确定电网频率状态，包括：

若电网当前频率未超出电网标准频率范围，则电网的频率状态为正常状态；

若电网当前频率小于电网标准频率范围的下限，则电网的频率状态为欠频状态；

若电网当前频率大于电网标准频率范围的下限，则电网的频率状态为过频状态。

优选地，所述根据电网频率状态控制光伏虚拟同步发电机向电网送电，包括：

若电网的频率状态为正常状态，则所述光伏虚拟同步发电机的光伏模块采用最大功率点跟踪方式，储能模块不工作，交流并网模块将来自所述光伏模块的功率转化为交流功率并输送至电网；

若电网的频率状态为欠频状态或过频状态，则通过所述光伏虚拟同步发电机的储能系统放电，以调整光伏虚拟同步发电机到电网的送电功率。

进一步地，所述通过所述光伏虚拟同步发电机的储能系统放电，以调整光伏虚拟同步发电机到电网的送电功率，包括：

若电网的频率状态为欠频状态，则所述光伏虚拟同步发电机的光伏模块采用最大功率点跟踪方式，所述交流并网模块将来自所述光伏模块的功率转化为交流功率并输送到电网，所述储能模块释放差额功率，使光伏虚拟同步发电机的输出功率达到电网需求功率；