[发明专利]基于逆变器和通信专网的光伏发电站无功补偿系统及方法

权利要求书

1.一种基于逆变器和通信专网的光伏发电站无功补偿系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的无功控制系统、无功补偿器、光纤环网和光伏电站逆变器群。

2.如权利要求1所述的光伏发电站无功补偿系统，其特征在于，所述无功补偿器位于电站并网点，用于通过以太网接口接收光伏电站无功控制系统调度指令，并且实时采集光伏电站并网点的三相电压电流信号，设置光伏电站内分散式电站逆变器群的运行模式，根据当前运行模式计算出当前电站总无功补偿值，通过平均值分配方式，采用光纤环网的通信专网和UDP广播方式下发无功补偿指令值至各逆变器，最终响应光伏电站并网点电压波动事件或光伏电站AVC调度指令。

3.如权利要求1所述的光伏发电站无功补偿系统，其特征在于，所述光纤环网由光纤交换机1、光纤交换机2、光纤交换机3，……，光纤交换机n依次通过光纤连接构成，每台光纤交换机i与光伏电站逆变器群中相对应的逆变器i通过以太网接口进行对接；i＝1、2、3……n。

4.如权利要求1所述的光伏发电站无功补偿系统，其特征在于，所述光伏电站逆变器群中的每台逆变器均通过自身以太网接口接收来自光纤环网的无功补偿器的无功补偿指令值数据包，逆变器i与光纤交换机i的以太网接口协议均为自定义的收/发协议，逆变器i通过自身以太网接口接收的电平比特流信号硬件解析无功补偿指令值数据包；

每台逆变器解析出无功补偿指令值后，启动自身控制直至完成无功调节至目标值。

5.一种基于逆变器和通信专网的光伏发电站无功补偿系统的补偿方法，其特征在于，所述方法包括以下工作模式：

(1)恒定电压闭环控制工作模式；

(2)定无功功率、定功率因数控制工作模式；

(3)夜间无功支撑工作模式。

6.如权利要求5所述的光伏发电站无功补偿系统的补偿方法，其特征在于，所述的恒定电压闭环控制工作模式(1)包括：设定光伏电站运行于某一恒定电压值，实时采集光伏电站并网点的三相电压电流信号，根据所述恒定电压值与实时采集的光伏电站并网点的三相电压作差后，经比例积分调节器计算输出当前电站总无功补偿值，通过平均值分配方式，采用光纤环网的通信专网和UDP广播方式下发均分后的无功补偿指令值至各逆变器；

每台逆变器均通过自身以太网接口接收来自光纤环网的无功补偿器的无功补偿指令值数据包，逆变器i与光纤交换机i的以太网接口协议均为自定义的收/发协议，逆变器i通过自身以太网接口接收的电平比特流信号硬件解析无功补偿指令值数据包；每台逆变器解析出无功补偿指令值后，将启动自身的无功外环与电流内环的双闭环控制直至完成无功调节至当前每台逆变器所解析出无功补偿指令值。

7.如权利要求6所述的光伏发电站无功补偿系统的补偿方法，其特征在于，所述恒定电压值指的是光伏电站并网点额定电压的0.9倍至1.1倍之间。

8.如权利要求5所述的光伏发电站无功补偿系统的补偿方法，其特征在于，所述的定无功功率、定功率因数控制工作模式(2)包括：设定光伏电站运行于恒定无功功率目标值，或者根据当前光伏电站的有功功率和定功率因数计算出当前光伏电站应该运行的无功功率目标值，通过平均值分配该无功功率目标值的方式，采用光纤环网的通信专网和UDP广播方式下发均分后的无功补偿指令值至各逆变器；

每台逆变器均通过自身以太网接口接收来自光纤环网的无功补偿器的无功补偿指令值数据包，逆变器i与光纤交换机i的以太网接口协议均为自定义的收/发协议，逆变器i通过自身以太网接口接收的电平比特流信号硬件解析无功补偿指令值数据包；每台逆变器解析出无功补偿指令值后，将启动自身的无功外环与电流内环的双闭环控制直至完成无功调节至当前每台逆变器所解析出无功补偿指令值。

9.如权利要求5所述的光伏发电站无功补偿系统的补偿方法，其特征在于，所述的夜间无功支撑工作模式(3)包括：无功补偿器位于电站并网点，用于通过以太网接口接收光伏电站无功控制系统调度指令，通过平均值分配光伏电站无功控制系统调度指令的方式，采用光纤环网的通信专网和UDP广播方式下发均分后的无功补偿指令值至各逆变器；

每台逆变器均通过自身以太网接口接收来自光纤环网的无功补偿器的无功补偿指令值数据包，逆变器i与光纤交换机i的以太网接口协议均为自定义的收/发协议，逆变器i通过自身以太网接口接收的电平比特流信号硬件解析无功补偿指令值数据包；每台逆变器解析出无功补偿指令值后，将启动自身的无功外环与电流内环的双闭环控制直至完成无功调节至当前每台逆变器所解析出无功补偿指令值。