[发明专利]一种组串式逆变器光伏电站快速调频响应通信方法

说明书

本发明公开了一种组串式逆变器光伏电站快速调频响应通信方法，频率调节系统发送功率设置指令给二级功率控制装置后，二级功率控制装置计算出所有逆变器的有功目标值，广播发送包含所有逆变器的有功功率目标值的指令，逆变器接收到指令后，不需要进行回复确认，解析出与自身通信地址对应的有功功率设定值并执行即可，变压器测控装置通过RS485接入二级功率控制装置，二级功率控制装置直接采集变压器侧有功功率，上传给频率调节系统即可，频率调节系统根据此反馈值再次进行闭环调节；本发明快速调频响应通信方法节省采集逆变器运行数据的时间和依次下发指令的时间。

技术领域

本发明涉及组串式逆变器光伏电站调频技术领域，尤其一种组串式逆变器光伏电站快速调频响应通信方法。

背景技术

随着光伏电站装机容量的不断增加，光伏电站有功功率的不稳定增加了频率的不稳定，因此按照《光伏发电站接入电网技术规定》(QGDW1617—2015)和《GB 19964-2012光伏发电站接入电力系统技术规定》的要求，光伏电站需要参与电网的调频调峰，当前的调节方式主要为调频系统接收到调频指令后，计算出对应的有功功率目标值，下发给二级功率控制装置，由二级功率控制装置计算并分配给接入的逆变器，二级功率控制装置采集逆变器的运行数据上传给调频系统，调频系统根据反馈的结果再进行闭环调节，直到调节完成。由于大型组串式逆变器光伏电站中逆变器数量众多，为减轻调频系统负载，调频系统通过光纤或网线与二级控制设备连接，并发送有功功率目标值给二级功率控制装置，二级功率控制装置再分配有功功率给组串式逆变器，当前二级功率控制装置与组串式逆变器之间基本采用RS485或电力载波通信，普遍采用的通信方法分为两种，第一种在追求控制速度时，采用广播均分法，即二级功率控制装置接入的每台组串式逆变器的有功功率相同，采用广播下发，但是这种方法会导致有功功率控制精度低，在山地光伏电站表现明显，第二种在追求控制精度时，采用点对点轮发方式，即二级功率控制装置根据每个逆变器的运行情况，计算出每个逆变器的有功功率，点对点依次下发，但是这种方法会导致控制速度较慢，有功功率调节的响应时间一般在20s，由于RS485和电力载波都是总线型网络，因此二级功率控制装置在查询逆变器有功功率时只能依次查询，由于RS485和电力载波网络的传输带宽限制，二级功率控制装置采集逆变器的有功功率数据时间一般会占到15s左右。

采用以上两种调节方式可以满足传统AGC系统下参与二次调频的需求，但是近年来，随着西北地区大规模新能源电站的并网投产，西北电网中新能源发电容量的占比大大提高，电网对新能源电站的调频能力提出了越来越高的要求，随着西北电网大力推广的新能源场站快速频率响应功能，传统的通信方法已无法满足《新能源场站快速频率响应性能要求》的参数要求，《新能源场站快速频率响应性能要求》中要求，光伏场站有功功率起调时间不超过2s，调节量到目标值的90％时时间不超过5s，有功功率达到稳定不超过15s，有功功率调节周期不大于1s，当采用点对点轮发方式发送逆变器有功功率设置指令时，发送完所有逆变器的设置指令时间远远大于1s。

发明内容

为了满足以上测试条件的需要，本发明的目的是提供一种组串式逆变器光伏电站快速调频响应通信方法，本发明快速调频响应通信方法节省采集逆变器运行数据的时间和依次下发指令的时间。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种组串式逆变器光伏电站快速调频响应通信方法，组串式逆变器光伏电站的通信网络由调频系统、k个二级功率控制装置、k个测控装置和多组逆变器组成，所述k个二级功率控制装置分别与k个测控装置通过RS485相连接，同时每个二级功率控制装置都通过RS485或电力载波连接与N台逆变器相连接，所述调频系统与k个二级功率控制装置采用光纤以太网相互连接，其中测控装置与二级功率控制装置之间是单向数据传输，是测控装置向二级功率控制装置传输数据；调频系统与k个二级功率控制装置之间、二级功率控制装置与逆变器之间都是双向数据传输；

所述快速调频响应通信方法包括如下步骤：