利用风机提升光伏系统电压暂降耐受能力的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种利用风机提升光伏系统电压暂降耐受能力的方法，涉及光伏发电的技术领域，具体包括如下步骤：获取并判定光伏系统以及配电网均运行状态；当光伏系统以及外部配电网均正常运行，光伏系统向配电网的负荷供电并给风机提供能量支撑；当光伏系统出现故障，风机连接至发电机以向配电网供电。通过本发明专利技术提供的方法及装置可以控制由于电网电压暂降而升高的电流幅值,防止电流幅值超过光伏系统逆变器的幅值上限造成光伏系统直接脱网，降低了成本，提高了使用寿命。提高了使用寿命。提高了使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
利用风机提升光伏系统电压暂降耐受能力的方法及装置


[0001]本专利技术涉及光伏发电的
，尤其是涉及一种利用风机提升光伏系统电压暂降耐受能力的方法及装置。

技术介绍

[0002]光伏发电由于绿色环保、控制灵活，近年来发展迅速，屋顶光伏并入电网，对目前的城市电网供电系统是一个很好的补充和替代。但是屋顶光伏直接接入配电网，使原来只承担向用户供电的配电网，成为既承担“负荷”也承担“电源”功能的有源配电网，伴随着光伏系统的不断发展,在配网层面的渗透率不断增加。电网发生短时故障造成电压暂降时，将不能再像处理负荷那样来处理光伏系统,需要想办法控制由于电网电压暂降而升高的电流幅值,防止电流幅值超过光伏系统逆变器的幅值上限造成光伏系统直接脱网。
[0003]为了解决这一问题，现在普遍采用的方案有两类：
[0004](1)设计光伏逆变器控制方案。对光伏逆变器采用不同的控制方式，实现在电压暂降情况下逆变器输出电流的调整，以保证电压暂降情况下光伏系统稳定的电压输出满足规程要求；
[0005](2)光伏系统与储能系统结合。利用光伏
‑
储能综合系统，完善电网与负荷的连接，在发生电压暂降情况下，依靠储能系统的惯性降低电压暂降造成的冲击。这一功能可以通过其他任何一种能力存储系统实现，实现时可以是储能系统与光伏逆变器连接，光伏逆变器同时具备能量路由器的功能，也可以通过动态电压恢复器等装置将储能单元连接到光伏系统的母线。
[0006]其中前者形式简单，依靠逆变器的控制方式调整就可以实现；后者形势复杂，但是功能更全面，除了满足电压暂降的需求外，还具备能量存储，提高系统惯性的功能。
[0007]综上所述，现有技术中利用储能元件可以控制由于电网电压暂降而升高的电流幅值，防止电流幅值超过光伏系统逆变器的幅值上限造成光伏系统直接脱网。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种利用风机提升光伏系统电压暂降耐受能力的方法，以控制由于电网电压暂降而升高的电流幅值，防止电流幅值超过光伏系统逆变器的幅值上限造成光伏系统直接脱网。
[0009]本专利技术提供了一种利用风机提升光伏系统电压暂降耐受能力的方法，具体包括如下步骤：
[0010]获取并判定光伏系统以及配电网均运行状态；
[0011]当所述光伏系统以及外部配电网均正常运行，所述光伏系统向配电网的负荷供电并给风机提供能量支撑；
[0012]当所述光伏系统出现故障，风机连接至发电机以向配电网供电。
[0013]优选的，所述风机连接至发电机以向配电网供电的步骤包括：
[0014]采用如下公式获取风连接至机的发电机输出功率：
[0015]S1＝S
11
+S
12
+S
13
；
[0016]S
11
‑
满足使用风机的系统的最小负荷需求的功率；
[0017]S
12
‑
第二输出功率；
[0018]S
13
‑
支撑电压暂降的功率；
[0019]所述第二输出功率为第一差值与所述第二差值中的最大值，所述第一差值为满足使用风机的系统的最大负荷需求的功率与S
11
之差；
[0020]所述第二差值为满足电压暂降20ms的能量需求与S
13
之差。
[0021]优选的，采用如下公式获取支撑电压暂降的功率：
[0022][0023]P
v
‑
当日光伏系统的负荷曲线预测值。
[0024]优选的，所述S
12
以及所述S
13
满足如下条件：
[0025][0026]P
v
‑
当日光伏系统的负荷曲线预测值。
[0027]优选的，所述风机连接至发电机以向配电网供电的步骤中，采用如下公式获取风机主轴旋转角频率：
[0028][0029]T
‑
旋转周期；
[0030]m
‑
主轴密度；
[0031]r
‑
主轴半径；
[0032]ω
‑
主轴旋转角频率。
[0033]另一方面，本专利技术提供了一种利用风机提升光伏系统电压暂降耐受能力的装置，包括：
[0034]判定模块：用于获取并判定光伏系统以及配电网均运行状态；
[0035]当所述光伏系统以及外部配电网均正常运行，所述光伏系统向配电网的负荷供电并给风机提供能量支撑；
[0036]当所述光伏系统出现故障，风机连接至发电机以向配电网供电。
[0037]本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术提供了一种利用风机提升光伏系统电压暂降耐受能力的方法，具体包括如下步骤：获取并判定光伏系统以及配电网均运行状态；当光伏系统以及外部配电网均正常运行，光伏系统向配电网的负荷供电并给风机提供能量支撑；当光伏系统出现故障，风机连接至发电机以向配电网供电。通过本专利技术提供的方法及装置可以控制由于电网电压暂降而升高的电流幅值,防止电流幅值超过光伏系统逆变器的幅值上限造成光伏系统直接脱网，降低了成本，提高了使用寿命。
[0038]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0039]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]图1为本专利技术实施例提供的一种利用风机提升光伏系统电压暂降耐受能力的方法流程图。；
具体实施方式
[0042]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]目前，伴随着光伏系统的不断发展,在配网层面的渗透率不断增加，电网发生短时故障造成电压暂降时，将不能再像处理负荷那样来处理光伏系统,需要想办法控制由于电网电压暂降而升高的电流幅值,防止电流幅值超过光伏系统逆变器的幅值上限造成光伏系统直接脱网，基于此，本专利技术实施例提供的一种利用风机提升光伏系统电压暂降耐受能力的方法及装置，可以利用机械储能元件可以控制由于电网电压暂降而升高的电流幅值,防止电流幅值超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用风机提升光伏系统电压暂降耐受能力的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：获取并判定光伏系统以及配电网均运行状态；当所述光伏系统以及外部配电网均正常运行，所述光伏系统向配电网的负荷供电并给风机提供能量支撑；当所述光伏系统出现故障，风机连接至发电机以向配电网供电。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风机连接至发电机以向配电网供电的步骤包括：采用如下公式获取风连接至机的发电机输出功率：S1＝S
11
+S
12
+S
13
；S
11
‑
满足使用风机的系统的最小负荷需求的功率；S
12
‑
第二输出功率；S
13
‑
支撑电压暂降的功率；所述第二输出功率为第一差值与所述第二差值中的最大值，所述第一差值为满足使用风机的系统的最大负荷需求的功率与S
11
之差；所述第二差值为满足电压暂降20ms的能量需求与S
13
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘聪，徐晶，姜永，赵志斌，宋佳，张天宇，王魁，闫大威，雷铮，李媛媛，黄旭，刘伟，刘轶超，白辛雨，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：