用于提高并网光伏发电系统不对称工况穿越能力的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于提高并网光伏发电不对称工况穿越能力的方法，包括基于超导限流器定阻方法确定所述超导限流器的最优阻值，在并网光伏发电系统中设置最优阻值的超导限流器，以限定暂降期间并网光伏发电系统在线电流限制方法的有功功率下调水平，基于限定后的并网光伏发电系统的在线电流限制方法改善并网光伏发电系统的网侧电压状况，实现对并网光伏发电系统暂态电流的限制。在现有并网光伏发电系统采用的在线电流限制方法设置配合在线电流限制策略的超导限流器定阻方法，确保了超导限流器阻值的最优选择，节省了计算量，并通过合理安装所述超导限流器，最大化协调运行方法的经济性，从而提高并网光伏发电平缓的不对称工况穿越能力。

【技术实现步骤摘要】
用于提高并网光伏发电系统不对称工况穿越能力的方法
本专利技术涉及并网光伏发电系统设备
，特别涉及一种用于提高并网光伏发电系统不对称工况穿越能力的方法。
技术介绍
光伏发电是一种重要的可再生能源技术，根据安装地点常被区分为分布式并网光伏发电系统与集中式并网光伏发电系统。其中，集中式光伏光伏发电系统常常分布于太阳能富集的中西部偏远地区，并通过长距离输电线路馈入电网。双极式并网光伏系统一般有光伏阵列、逆变器以及计量系统组成。一般地，集中式并网光伏发电系统利用宽阔场地布置成片光伏阵列，通过发电场内线路集中升压，最终接入输电网络经过线路传输送入负荷中心。作为一种新型的电力系统限流器，超导限流器能够在与并网光伏系统串联连接时于故障瞬间快速限制短路电流，并在鼓掌稳态提供稳定的电压支撑作用，尤其能在严重电压暂降事件中辅助现有不对称控制策略实现平缓的不对称工况穿越，弥补现有方法深电压暂降穿越能力弱的不足。但是在不对称暂降发生后，一方面，由于正序电压跌落使得网侧变流器输出功率能力受限，直流母线电容两侧原有功率平衡被打破，机侧升压斩波电路需要顺势下调机侧有功功率发射水平，实现母线电容电压的稳定。另一方面，以纹波电压消除为目标，网侧变流器并网电流中含有负序分量，三相电流不平衡度提升使得超导限流器的安装情况复杂化。因此，需要确立一种用于协调软硬件限流方法的电阻安装定容方法，则必先确立一套面向多暂降情景的超导限流器组织选择方法，在最优化不对称工况穿越能力的同时完成定阻方法经济效益的最大化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种。(针对现有技术中所存在的问题，依次指明本专利技术的目)为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种用于提高并网光伏发电不对称工况穿越能力的方法，包括：基于超导限流器定阻方法确定所述超导限流器的最优阻值，在并网光伏发电系统网侧变流器测量点与公共连接点之间设置最优阻值的超导限流器，以通过所述超导限流器的定阻安装限定暂降期间并网光伏发电系统在线电流限制方法的有功功率下调水平，基于限定了有功功率下调水平的并网光伏发电系统的在线电流限制方法改善并网光伏发电系统的网侧电压状况，实现对并网光伏发电系统暂态电流的限制，从而实现并网光伏发电平缓的不对称工况穿越。优选的，一种用于提高并网光伏发电不对称工况穿越能力的方法中，所述基于超导限流器定阻方法确定所述超导限流器的最优阻值具体包括：设置定阻初始条件；构建暂降情景并确定正负序相角差范围；计算并网光伏发电系统未安装超导限流器时的原始容许最大有功功率；基于所述正负序相角差范围与所述原始容许最大有功功率构建超导限流器阻值集；从所述超导限流器阻值集中选取最大阻值作为最优阻值。优选的，一种用于提高并网光伏发电不对称工况穿越能力的方法中，所述定阻初始条件为并网光伏发电系统的最大设防暂降深度与并网光伏发电系统的稳态容许最大有功输出目标。优选的，一种用于提高并网光伏发电不对称工况穿越能力的方法中，所述基于所述正负序相角差范围与所述原始容许最大有功功率构建超导限流器阻值集具体包括：将并网光伏发电系统的原始容许最大有功功率与设定的稳态容许最大有功输出目标作比较，当所述原始容许最大有功功率小于所述稳态容许最大有功输出目标时，引入对称分量法公式，联立求解得到所述超导限流器阻值集。优选的，一种用于提高并网光伏发电不对称工况穿越能力的方法中，所述正负序相角差范围为0-360度。优选的，一种用于提高并网光伏发电不对称工况穿越能力的方法中，所述超导限流器用于实现并网光伏发电系统网侧变流器测量点与公共连接点之间的电气隔离，并以此提高并网光伏发电系统测量点的电压水平、改善测量点的电压水平。优选的，一种用于提高并网光伏发电不对称工况穿越能力的方法中，所述在线电流限制方法具体包括：利用限制公式实时计算并网光伏发电系统暂降期间正序有功电流限制值并基于所述正序有功电流限制值对并网光伏发电系统容许最大有功功率Pmax进行调制。优选的，一种用于提高并网光伏发电不对称工况穿越能力的方法中，所述正序有功电流限制值计算式为：其中，iq+为暂降期间并网光伏发电系统的无功注入需求，U+为正序电压，U–为负序电压，δ为正负序相角差，Ilim为并网光伏发电系统设定的电流限制值。优选的，一种用于提高并网光伏发电不对称工况穿越能力的方法中，所述容许最大有功功率Pmax计算式为：与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术在并网光伏发电系统现有功率限制策略(在线电流限制方法)的基础上，结合超导限流器不对称运行特点，设计一套多场景通用的超导限流器定阻方法，确定超导限流器的最优阻值，并根据所述最优阻值完成超导限流器的安装，进一步优化并网光伏发电系统的功率限制策略，通过方法配合系统硬件的有序协调，提升并网光伏系统不对称工况穿越能力，并在利用超导限流器技术优势的同时，最大化所提方法的经济性，提升方法实用性。附图说明图1为本专利技术示例性实施例的超导限流器硬件安装的结构示意图；图2为本专利技术示例性实施例的网侧变流器在线电流限制方法示意图；图3为本专利技术示例性实施例的光伏侧升压斩波电路的发送功率的限制方法；图4为本专利技术示例性实施例的配合在线电流限制策略的超导限流器定阻方法的流程图；图5为本专利技术示例性实施例的限流器运行状态与最小阻值按相角差的分布图。附图标记：11-直流侧电容、12-网侧变流器、13-网侧变流器端口滤波器、14-超导限流器、21-网侧变流器测量点、22-网侧变流器公共连接点。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。图1示出了本专利技术示例性实施例的超导限流器硬件安装的结构示意图。本专利技术实施例提供了一种利用超导限流器的硬件安装方法，如图1所示，所述超导限流器串联在网侧逆变器端口，置于网侧变流器测量点21与公共连接点22之间，用于两点间的电气隔离，最终地、改善网侧测量点的电压水平。所述硬件安装方法使得网侧变流器12A相、网侧变流器端口滤波器13的A相与所安装超导限流器14的A相串联连接，网侧变流器12的B相、网侧变流器端口滤波器13的B相与所安装超导限流器14的B相串联连接，网侧变流器12的C相、网侧变流器端口滤波器13的C相与所安装超导限流器14的C相串联连接。并网光伏系统发送功率通过直流侧电容11的储存中转，根据网侧变流器测量点21采集的测量信号，顺利地通过网侧变流器12的调制，经过网侧变流器端口滤波器13与超导限流器14，传送到公共连接点22。安装的超导限流器不仅可以在故障稳态完成测量点电压状况的改善，也能够利用超导限流器的高暂态电阻完成暂态电流的有效限制。所述集中式并网光伏发电系统采用的在线电流限制方法主要包括：网侧变流器在线电流限制方法、光伏测升压斩波电路发送功率的限制方法；即所述在线电流限制方法包括：利用限制公式实时计算并网光伏发电系统暂降期间正序有功电流限制值并基于所述正序有功电流限制值对并网光伏发电系统容许最大有功功率Pmax进行调制。请参阅图2，本专利技术实时例提供了一种故障期间网侧变流器在线电流限制方法，包括：正序参考电流调制单元、在线电流限制单元、双电流环控制单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于提高并网光伏发电不对称工况穿越能力的方法，包括：基于超导限流器定阻方法确定所述超导限流器的最优阻值，在并网光伏发电系统网侧变流器测量点与公共连接点之间设置最优阻值的超导限流器，以通过所述超导限流器的定阻安装限定暂降期间并网光伏发电系统在线电流限制方法的有功功率下调水平，基于限定了有功功率下调水平的并网光伏发电系统的在线电流限制方法改善并网光伏发电系统的网侧电压状况，实现对并网光伏发电系统暂态电流的限制，从而实现并网光伏发电平缓的不对称工况穿越。

【技术特征摘要】
1.一种用于提高并网光伏发电不对称工况穿越能力的方法，包括：基于超导限流器定阻方法确定所述超导限流器的最优阻值，在并网光伏发电系统网侧变流器测量点与公共连接点之间设置最优阻值的超导限流器，以通过所述超导限流器的定阻安装限定暂降期间并网光伏发电系统在线电流限制方法的有功功率下调水平，基于限定了有功功率下调水平的并网光伏发电系统的在线电流限制方法改善并网光伏发电系统的网侧电压状况，实现对并网光伏发电系统暂态电流的限制，从而实现并网光伏发电平缓的不对称工况穿越。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于超导限流器定阻方法确定所述超导限流器的最优阻值具体包括：设置定阻初始条件；构建暂降情景并确定正负序相角差范围；计算并网光伏发电系统未安装超导限流器时的原始容许最大有功功率；基于所述正负序相角差范围与所述原始容许最大有功功率构建超导限流器阻值集；从所述超导限流器阻值集中选取最大阻值作为最优阻值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述定阻初始条件为并网光伏发电系统的最大设防暂降深度与并网光伏发电系统的稳态容许最大有功输出目标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述正负序相角差范围与所述原始容许最大有功功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑子萱，肖先勇，汪颖，高瑞林，李长松，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51