一种遮阴光伏发电系统低电压穿越控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种遮阴光伏发电系统低电压穿越控制方法，包括如下步骤：步骤1：光伏发电系统基于光伏模块前级分布式优化器，实现遮阴光伏模块分散控制；步骤2：实时修正最大功率电压，使最大功率电压实时跟随外部环境变化，实现遮阴光伏阵列全局最大功率跟踪；步骤3：将光伏模块原有最大功率点跟踪运行模式切换至非最大功率点跟踪运行模式，减少光伏阵列输出功率，保证光伏发电系统并网逆变器两侧功率平衡；步骤4：引入直流侧瞬时注入的电流反馈项，平抑直流侧电压波动，进一步消除逆变器过流、过压对光伏发电系统暂态性能的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种遮阴光伏发电系统低电压穿越控制方法
本专利技术涉及光伏发电
，具体地指一种遮阴光伏发电系统低电压穿越控制方法。
技术介绍
随着高渗透率光伏发电系统并入主网，若在主网低压故障期间光伏发电系统采用被动式自我保护而与系统解列，则会增加电力系统的故障恢复难度，甚至会加剧电力系统故障，最终导致电力系统崩溃。因此，光伏发电系统必须采取有效的低压故障穿越(lowvoltagetide-through，LVRT)控制措施，保障电力系统安全稳定运行。目前还没有相关的控制策略。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种遮阴光伏发电系统低电压穿越控制方法，本专利技术能够在实现遮阴光伏阵列全局最大功率跟踪的情况下，限制交流侧电流的增大，抑制直流侧电压的升高，最终实现遮阴光伏发电系统的低电压穿越。为实现此目的，本专利技术所设计的一种遮阴光伏发电系统低电压穿越控制方法，它包括如下步骤：步骤1：光伏发电系统基于光伏模块前级分布式优化器，实现遮阴光伏模块分散控制；步骤2：通过光伏模块输出电压、电流随机变量，导出光伏电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种遮阴光伏发电系统低电压穿越控制方法，其特征在于，它包括如下步骤：/n步骤1：光伏发电系统基于光伏模块前级分布式优化器，实现遮阴光伏模块分散控制；/n步骤2：通过光伏模块输出电压、电流随机变量，导出光伏电池环境修正参数，进而实时修正最大功率电压，使最大功率电压实时跟随外部环境变化，实现遮阴光伏阵列全局最大功率跟踪；/n步骤3：电网主网故障情况下，根据并网点电压跌落水平，以光伏发电系统并网逆变器电流为约束条件，通过调节光伏模块优化斩波器输入电压，将光伏模块原有最大功率点跟踪运行模式切换至非最大功率点跟踪运行模式，减少光伏阵列输出功率，保证光伏发电系统并网逆变器两侧功率平衡；/n步骤4：在逆...

【技术特征摘要】
1.一种遮阴光伏发电系统低电压穿越控制方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：光伏发电系统基于光伏模块前级分布式优化器，实现遮阴光伏模块分散控制；
步骤2：通过光伏模块输出电压、电流随机变量，导出光伏电池环境修正参数，进而实时修正最大功率电压，使最大功率电压实时跟随外部环境变化，实现遮阴光伏阵列全局最大功率跟踪；
步骤3：电网主网故障情况下，根据并网点电压跌落水平，以光伏发电系统并网逆变器电流为约束条件，通过调节光伏模块优化斩波器输入电压，将光伏模块原有最大功率点跟踪运行模式切换至非最大功率点跟踪运行模式，减少光伏阵列输出功率，保证光伏发电系统并网逆变器两侧功率平衡；
步骤4：在逆变器的控制系统中引入直流侧瞬时注入的电流反馈项，平抑直流侧电压波动，进一步消除逆变器过流、过压对光伏发电系统暂态性能的影响。


2.根据权利要求1所述的遮阴光伏发电系统低电压穿越控制方法，其特征在于：光伏发电系统的光伏阵列采用分布式联接结构，同时选用具备降压Buck电路与升压Boost电路结合的H桥作为分布式最大功率点跟踪优化斩波器。


3.根据权利要求1所述的遮阴光伏发电系统低电压穿越控制方法，其特征在于：步骤2中修正最大功率点电压的过程如下：
根据光伏半导体电压与电流特性，则其输出特性公式：



其中，Isc为光伏阵列的短路电流，Uoc为光伏阵列的开路电压，Im为光伏阵列的最大功率输出电流，U为光伏板导体输出的电压，Um为光伏阵列的最大功率输出电压，M为光伏阵列的串联数，N为光伏阵列的并联数，C1与C2为公式1中的过渡变量，e为自然常数，根据环境条件变化，采用环境修正法，引入环境修正参数：



其中，ΔU与ΔI分别为电压、电流环境修正系数，S、t分别表示外界环境所输入的光照强度、外界环境所输入的环境温度，a表示电流温度补偿系数c表示电压温度补偿系数，b为光强补偿系数，Sref与tref分别为标准光照强度与标准光照温度，对四个参数进行修正：




为光伏阵列的短路电流的修正值，为光伏阵列的开路电压的修正值，为光伏阵列的最大功率输出电流的修正值，为光伏阵列的最大功率输出电压的修正值，再将公式(2)、(3)代入等式(1)，即可求得光伏阵列在不同外部环境下的输出特性曲线；
其中，光伏模块对应光照强度、温度通过取样电压、电流求得，将k-1、k-2时刻的取样电压UPV_(k-1)、UPV_(k-2)；取样电流IPV_(k-1)、IPV_(k-2)代入公式(1)、(2)和(3)，可得：



将式公(2)代入式(4)：



将所求得ΔU代入式(3)，则可得当前环境下最大功率点电压：





4.根据权利要求1所述的遮阴光伏发电系统低电压穿越控制方法，其特征在于：步骤2中实现遮阴光伏阵列全局最大功率跟踪的过程如下：
定义光伏发电系统k时刻，光伏阵列输出电流、电压为Ik、Uk，光伏发电系统中直流斩波器占空比为Dk；
步骤201：选用光伏电池非机理模型，在光伏电池模型中引入电压环境修正参数ΔU和电流环境修正参数ΔI；
步骤202：设定固定参考电压偏差量为ΔUref，PI调节参数中的比例调节参数为kP，积分调节参数为kI，标准外界环境最大功率电压Um，电导增量法寻优步长Δh；
步骤203：根据k-1、k-2时刻采样光伏电池输出电压Uk-1、Uk-2、电流Ik-1、Ik-2，求取当前环境光伏模块输出最大功率对应电压值，并执行下述判断：
步骤203.1：当(Uk-U*m)绝对值大于或等于Δ...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨作祥，马郭亮，陈磊，唐莎莎，吴江，张凤，黄伟钢，郑勇，王晶晶，白昕，
申请(专利权)人：重庆涪陵电力实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50