并网光伏发电站的功率控制系统及其遥控方法技术方案

并网光伏发电站的无功遥调运行系统及其遥控方法，涉及太阳能发电输送控制技术领域，其特征在于：包括逆变器、通讯管理机、终端盒、枢纽终端盒、管理机和后台；通过逆变器与光伏发电单元连接，将直流电转化成交流电并通过变压器输送到母线；并通过终端盒和枢纽终端盒传送给管理机后在后台显示；检测母线并网点的实时无功值Qs；判断是否对逆变器所发的无功值进行调节，以补充母线的无功值。实现并网光伏发电站基于逆变器调相控制的无功遥调运行技术，确保电网安全、稳定、经济运行，降低了造价昂贵的光伏发电站的一次性投资，减少了电站的运行损耗。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及太阳能发电输送控制
，具体涉及并网光伏发电站的功率控制系统及其遥控方法。
技术介绍
：太阳能光伏发电对优化能源结构、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要意义。国家电网公司认真贯彻落实国家能源发展战略，积极支持光伏发电加快发展，截止2012年底国内光伏装机容量已达5GW。但目前技术水平，光伏发电站的有功功率和无功功率均不具有良好的调整能力，10MWp以上的大中型光伏电站并网发电给电力系统的安全稳定及经济运行调度带来了很大的困扰和全新的挑战,光伏发电随季节和时间的变化给电网电能质量的控制提出了新的课题。实时、精确的光伏发电站功率因数控制、无功调相运行也是现代光伏发电技术发展的瓶颈之一。目前国内大功率并网光伏电站运行时间未有超过5年，运行管理积累经验不多。光伏和风电普遍被视为劣质电源——不可靠：受天气影响大；不可调，具有反负荷特性。此类电源在电网中占的比例过大，电网将不得不保留较大的旋转备用容量，影响电网的安全经济运行，此类问题国外亦未见有成功解决的报道。将劣质电源通过技术进步逐步改造为电网友好型的优质电源是我们电业人的追求理想和努力方向。在国内外，随着电力电子技术和工业控制技术的的发展，逆变器的调制方式和控制策略也有了很大的提升。通过远方遥调的控制器将可以快速响应的调节逆变器功率因数或无功出力，实现大功率电力电子装置的四象限运行，进而实现良好的电网电能质量的控制。目前国内主要电力自动化装置厂家对光伏发电站的无功功率控制主要针对的对象是无功补偿装置（SVC或SVG）。无功补偿装置的价格较昂贵，动辄上百万元，大大增加了光伏发电站的投资成本，占有更多的社会资源，且运行损耗较大，导致经济效益和社会效益较低。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种无需配置无功补偿装置就能补偿光伏发电站在运行过程中产生的无功损耗，并维持电网平衡的并网光伏发电站的功率控制系统及其控制方法。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：并网光伏发电站的功率控制系统，其特征在于：包括逆变器、通讯管理机、终端盒、枢纽终端盒、管理机和后台；所述的逆变器的输出端与通讯管理机连接，所述的通讯管理机与终端盒连接，所述的终端盒与枢纽终端盒连接，枢纽终端盒的输出端与管理机连接，管理机与后台连接。所述的枢纽终端盒与1个以上的终端盒进行连接，每一个终端盒分别与一个通讯管理机进行连接。所述的枢纽终端盒与管理机之间还连接有B光纤收发器，B光纤收发器再通过第二枢纽终端盒与管理机进行连接。所述的终端盒与通讯管理机之间，以及枢纽终端盒与B收发器之间通过A光纤收发器进行连接。所述的A光纤收发器连接时连接一个光口，一个网口，光口皆有两个尾纤。所述的B光纤收发器连接时连接一个光口，一个以上的网口，每个光口接两根尾纤。所述的并网光伏发电站的功率控制系统的遥控方法，其特征在于：包括下列步骤：（1）、通过逆变器与光伏发电单元连接，将直流电转化成交流电并通过变压器输送到母线；（2）、所述的通讯管理机通过规约转换，将逆变器所发的信号通过通讯管理机将逆变器规约转换成后台可以识别的规约，并通过终端盒和枢纽终端盒传送给管理机后在后台显示；（3）、后台检测母线并网点的光伏电站的实时无功Qs、实时功率因数COSφ和实时电压Us；（4）、后台通过母线并网点的光伏电站的实时无功Qs、实时功率因数COSφs或者实时电压Us来判断是否对逆变器所发的无功值进行调节，以补充母线的无功。所述的步骤（4）中设置母线并网点光伏电站的目标恒无功为Qh、目标恒功率因数为COSφh或者目标恒电压为Uh，当Qs与Qh、COSφs与COSφh或者Us与Uh不相同时，则后台给逆变器且仅给逆变器自动下达指令让逆变器发出感性或者容性的无功，使得当Qs与Qh、COSφs与COSφh或者Us与Uh相同，如果Qs与Qh、COSφs与COSφh或者Us与Uh相同则返回步骤（3）。所述的当设置母线并网点光伏电站的目标恒无功为Qh或目标恒电压为Uh时，后台控制逆变器在夜间发出纯无功。实现了光伏发电站灵活自如地调整无功功率以及夜间的纯无功（感性或容性）调整。通过逆变器向电力系统发出容性或感性无功，改善电能质量，提高电力系统稳定性，当夜间大多数用电设施停用的情况下，可能导致输电系统的末端电压过高，因此夜间通过逆变器发出感性的无功可以有效降低电压，保证输电系统的安全性。所述的步骤（3）中后台检测母线并网点的光伏电站的实时有功Ps，并设置母线并网点的光伏电站的目标恒有功为Ph，当Ps与Ph不相同时，则后台给逆变器且仅给逆变器自动下达指令让逆变器发出ΔP=Ph-Ps大小的有功。实现自动发电控制的作用。本专利技术可以实现恒无功运行，恒功率因数运行和恒电压运行，能够大大提高系统电压稳定性，确保电网安全、稳定，从而提高了输电的质量。恒定功率因数控制：逆变器中直流电压给定和反馈差经过调节器得到电流给定，并根据控制主站远方或就地设定的功率因数分别计算出有功电流给定与无功电流给定，且与实际检测到的有功电流和无功电流做闭环控制，求得有功电流和无功电流，相加得到电流给定，再经过电流调解器闭环控制逆变器发波。恒定无功功率控制：逆变器中直流电压给定和反馈差经过调节器得到有功电流给定，远方设定的无功功率与实际反馈的无功功率做闭环控制，得到无功电流，并与有功电流经过调节器的值相加，得到电流给定，再经过电流调解器闭环控制逆变器发波。恒电压控制：逆变器电网电压控制按远方设定的电网电压，与实际反馈的电网电压差值做闭环控制，得到无功功率给定，并与实际反馈的无功功率做闭环控制，得到无功电流给定，与直流电压给定和反馈差经过调节器得到有功电流输出相加，得到电流给定，再经过电流调解器闭环控制逆变器发波。光伏发电站的无功容量应按照分（电压）层和分（电）区基本平衡的原则进行配置，并满足检修备用要求。通过10kV～35kV电压等级并网的光伏发电站功率因数应能在超前0.98～滞后0.98范围内连续可调，有特殊要求时，可做适当调整以稳定电压水平。对于通过110（66）kV及以上电压等级并网的光伏发电站，无功容量应满足下列要求：容性无功容量能够补偿光伏发电站满发时站内汇集线路、主变压器的感性无功及光伏发电站送出线路的一半感性无功功率之和。感性无功容量能够补偿光伏发电站自身的容性充电无功功率及光伏发电站送出本文档来自技高网...

【技术保护点】
并网光伏发电站的功率控制系统，其特征在于：包括逆变器、通讯管理机、终端盒、枢纽终端盒、管理机和后台；所述的逆变器的输出端与通讯管理机连接，所述的通讯管理机与终端盒连接，所述的终端盒与枢纽终端盒连接，枢纽终端盒的输出端与管理机连接，管理机与后台连接。

【技术特征摘要】
1.并网光伏发电站的功率控制系统，其特征在于：包括逆变器、通讯管
理机、终端盒、枢纽终端盒、管理机和后台；所述的逆变器的输出端与通讯
管理机连接，所述的通讯管理机与终端盒连接，所述的终端盒与枢纽终端盒
连接，枢纽终端盒的输出端与管理机连接，管理机与后台连接。
2.根据权利要求2所述的并网光伏发电站的功率控制系统，其特征在于：
所述的枢纽终端盒与1个以上的终端盒进行连接，每一个终端盒分别与一个
通讯管理机进行连接。
3.根据权利要求1、2或3所述的任意并网光伏发电站的功率控制系统，
其特征在于：所述的枢纽终端盒与管理机之间还连接有B光纤收发器，B光纤
收发器再通过第二枢纽终端盒与管理机进行连接。
4.根据权利要求4所述的并网光伏发电站的功率控制系统，其特征在于：
所述的终端盒与通讯管理机之间，以及枢纽终端盒与B收发器之间通过A光
纤收发器进行连接。
5.根据权利要求5所述的并网光伏发电站的功率控制系统，其特征在于：
所述的A光纤收发器连接时连接一个光口，一个网口，光口皆有两个尾纤。
6.根据权利要求6所述的并网光伏发电站的功率控制系统，其特征在于：
所述的B光纤收发器连接时连接一个光口，一个以上的网口，每个光口接两
根尾纤。
7.一种如权利要求1所述的并网光伏发电站的功率控制系统的遥控方
法，其特征在于：包括下列步骤：
（1）、通过逆变器与光伏发电单元连接，将直流电转化成交流电并通过
变压器输送到母线；
（2）、所述的通讯管理机通过规约转换，将逆变器所发的信号通过通讯

【专利技术属性】
技术研发人员：王阳，查正发，胡庆，陆蓉，杜宝磊，
申请(专利权)人：振发新能源科技有限公司，江苏华源新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34