[发明专利]非储能型可调度光伏电站的功率输出分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏发电系统的功率输出分配方法。

背景技术

随着光伏的快速发展，光伏电站以区域形式爆发性的增长，由此区域内光伏电站将面临着高密度、多接入的格局，这将对配电网造成波动，而且对电网调度带来极大的困难，在某种情况下不得不弃光。为保证电网的稳定及可调度，一种具有可调度逆变器走向成熟，光伏电站已具有可调度雏形，由此同步诞生储能型可调度的光伏电站。由于非储能型可调度光伏电站的输出功率受气候、负载和电网环境的动态变化，输出功率具有不可预见性，对可调度功率分配带来困难。“互联网+”提供新的机会，通过互联网+数据中心、互联网+电网上级调度，结合光伏电站的实时采集数据与历史同期数据分析计算，实现非储能型可调度光伏电站功率可预测、可调度。

发明内容

本发明的目的是克服现有非储能型可调度光伏电站的输出功率不可预测、波动大，高比例接入时对电网稳定带来很大的影响的缺点，提出一种非储能型可调度光伏电站的功率分配方法，实现非储能型可调度光伏电站输出功率可预测和可调度。

电网调度依据未来时间对电网功率等方面的需求，对光伏电站输出有功功率和无功率进行分配调整。本发明通过非储能型可调度光伏电站可调度控制器，依据专网接收的上级下发的调度命令、互联网调取数据中心的历史同期数据及本地和异地环境监测仪数据，并通过不同边界条件下的功率分配方法，对非储能型可调度光伏电站的多台可调度逆变器进行未来时刻的有功功率和无功功率分配控制，实现区域内非储能型可调度光伏电站高比例、多接入点、可预测、可调度、参与配电网调度的目的。

所述的非储能型可调度光伏电站由可调度控制器、并网点监测系统、环境监测仪、n台可调度逆变器、光伏方阵及网络传输系统组成，n为整数，n≥1。可调度控制器分别读取并网点监测系统的数据，分析并网点的功率因数和无功功率，读取光伏方阵输出的直流功率和可调度逆变器数据，监测当前非储能型可调度光伏电站的有功功率和无功功率输出，并读取气象站数据，检测当前风向、风速、环境温度及辐照度。

所述的可调度控制器的功能具体为：

(1)非储能型可调度光伏电站可调度控制器实时监测并网点谐波监测仪数据，并依据所监测的有功功率、无功功率、电压等数据分析并网点电能质量。

(2)通过数据中心定时以15分钟尺度下载本电站历史同期数据，并对可调度逆变器出力数据统计分析，给出历史有功功率和无功功率需求数据，结合并网点实时监测的有功功率、无功功率数据及短时功率预测结果，给出未来15分钟内光伏电站输出无功功率、有功功率分配。

(3)依据上级调度指令，结合电站发电能力，短时功率预测，控制可调度逆变器在未来15分钟内输出。

(4)光伏电站短期输出功率预测：云的遮挡造成太阳辐照度的变化，直接影响光伏电站输出功率的主要因素，可调度控制器利用本地环境监测仪的风速、辐照度历史变化数据，分析辐照度变化，计算出云的移动速度，并利用本地环境监测仪的风向数据，通过互联网利用数据中心整合光伏电站数据，检索风向方向相邻光伏电站辐照度、位置坐标，并通过两地位置坐标计算出相对距离，利用云的移动速度、本地光伏电站规模及发电参数等估算未来15分钟内的预期发电量。

本发明对非储能型可调度光伏电站进行未来时刻功率调度，是依据光伏电站并网点监测数据、短期输出功率预测、上级调度命令、历史同期数据及当前光伏方阵输出直流功率，对可调度逆变器进行输出功率分配。可调度逆变器输出功率的分配原则如下：

1)基于视在功率²＝有功功率²+无功功率²的原理，且，视在功率＝直流功率，则直流功率²＝有功功率²+无功功率²，所述直流功率为光伏方阵输出的直流功率；

2)可调度控制器优先执行上级调度命令输出功率数据，次之执行历史同期输出功率数据；

3)当调度命令公共存储区数据为零时，可调度控制器不对可调度逆变器进行输出功率分配，可调度逆变器进入默认工作状态；

4)当对有功功率输出调度没有限制时，可调度逆变器有功功率以最大功率输出；

5)当电站光伏方阵输出直流功率小于调度命令无功功率时，可调度逆变器全部输出无功功率。

所述的调度命令公共存储区专为下载历史同期数据及上级调度命令数据储存区。

本发明功率输出分配方法的步骤如下：