[发明专利]一种三相两级式光伏系统参与电网频率调节的协调控制方法

摘要

本发明公开了一种三相两级式光伏系统参与电网频率调节的协调控制方法。该方法由直流电容电压控制和基于减载控制的有功功率‑频率下垂控制构成。直流电容电压控制根据电网频率偏差，经过比例控制器和限幅环节调节直流电压参考值，改变DC‑AC逆变器侧的直流电容的充/放电功率；减载控制通过升高光伏阵列出口电压使光伏系统获得一定的备用功率；有功功率‑频率下垂控制通过变系数的比例控制使下垂系数与光伏系统备用功率成正比，并根据电网频率偏差与下垂系数计算参与频率调节的有功功率增/减量，使光伏系统在电网频率变化时具有功率上调和下调的能力。本发明能够使三相两级式光伏系统的调频能力在时变光照和温度环境下得到充分发挥。

主权项

一种三相两级式光伏系统参与电网频率调节的协调控制方法，其特征在于，包括直流电容电压控制和基于减载控制的有功功率‑频率下垂控制；直流电容电压控制包括比例控制和限幅器；减载控制包括基于光照E、温度T监测信息的电容C1直流电压改变值的查找表；有功功率‑频率下垂控制包括比例控制器，PI控制器和限幅器；在三相两级式光伏系统中，DC‑DC换流器由Boost电路构成，主要实现升压和光伏系统的最大功率追踪控制，DC‑AC逆变器主要实现维持直流母线电压恒定和逆变并网；直流电容电压控制在检测到频率信号后，与电网频率额定值做差，得到频率偏差信号，频率偏差信号经过增益系数为的比例控制器和上下限分别为和限幅环节，得到电容直流电压改变值，并附加到直流母线电压当前实际值，得到新的直流母线电压参考值；减载控制根据光照E和温度T的监测信息，通过试错法不断调整光伏阵列出口电压和光伏系统输出功率，分别得到光照E、温度T偏离标准条件STC时为达到所需减载水平的DC‑DC变流器侧电容C1的直流母线电压改变值，和并制作查找表，在时变光照和温度环境下利用查表法由公式计算为实现减载光伏阵列出口电压改变值，实现光伏减载运行，从而获得一部分备用功率；有功功率‑频率下垂控制将频率偏差信号经过下垂系数为的比例控制环节，其中值与光伏系统当前时刻的备用功率成正比，得到所需的有功功率增/减量的标幺值，再与光伏系统额定有功功率相乘得到有功功率增/减量的有名值，经过PI控制器得到参与频率调节所需的光伏阵列出口电压改变值，设置其上下限为和，与相加得到光伏阵列出口电压改变值，并附加到最大功率追踪点电压，得到新的光伏阵列出口电压参考值。