供电系统及并网控制方法技术方案

本申请提供了一种供电系统及并网控制方法，该供电系统包括电源、逆变器、变压器、电站采集模块和逆变采集控制电路；电站采集模块用于获取并网点处的并网电压的幅度值和频率，并基于并网电压的幅度值和频率得到电站功率调整信号；逆变采集控制电路用于获取逆变器的输出电压的幅度值和频率，并基于输出电压的幅度值和频率得到逆变功率调整信号，并基于电站功率调整信号和逆变功率调整信号控制逆变器输出目标输出功率。采用本申请，可通过电站采集模块和逆变采集控制电路调整逆变器的输出功率，结构简单，控制方法简便，提高控制精度和调节效率，减少控制时间，降低控制成本。降低控制成本。降低控制成本。

【技术实现步骤摘要】
供电系统及并网控制方法


[0001]本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种供电系统及并网控制方法。

技术介绍

[0002]在电力电子
中，随着各种新能源供电(例如，光伏发电)技术的日益成熟，越来越多的新能源供电系统投入使用。逆变器作为新能源供电系统的核心部件，可以将新能源电站产生的直流电能转换为交流电能并入电网。在实际生产应用中，由于系统中负载的阻抗通常存在变化(或者，由于新能源供电系统电站发电功率不稳定等情况)，会导致新能源供电系统与电网连接处的并网点的电压和频率发生波动，这会增加电能设备的损耗甚至危害设备安全。本申请的专利技术人在研究和实践的过程中发现，现有技术中，一般将逆变器等效为电流源，并根据逆变器在检测点的输出电压(以及输出频率)与无功功率(以及有功功率)的线性关系进行控制，然而，这种控制方式复杂繁琐，控制成本高，且线性控制方法误差大，并且检测点与并网点的输出电压和输出频率存在差异，增大控制误差，控制效果差。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种供电系统及并网控制方法，可通过电站采集模块和逆变采集控制电路调整逆变器的输出功率，结构简单，控制方法简便，提高控制精度和调节效率，减少控制时间，降低控制成本。
[0004]第一方面，本申请提供了一种供电系统，该供电系统包括电源、逆变器、变压器、电站采集模块和逆变采集控制电路。这里，电源可通过逆变器和变压器相连，变压器可与电网连接于并网点，电站采集模块的一端可连接于并网点，电站采集模块的另一端可连接逆变采集控制电路的第一端，逆变采集控制电路的第二端可连接于逆变器和变压器之间，逆变采集控制电路的第三端可连接逆变器。这里的电站采集模块可用于获取并网点处的并网电压的幅度值和频率，并基于并网电压的幅度值和频率得到电站功率调整信号。这里的逆变采集控制电路可用于获取逆变器的输出电压的幅度值和频率，并基于输出电压的幅度值和频率得到逆变功率调整信号，并基于电站功率调整信号和逆变功率调整信号控制逆变器输出目标输出功率。
[0005]在本申请提供的实施方式中，电站采集模块可以获取并网点处的并网电压的幅度值和频率。这里，并网电压的幅度值和频率与电站功率(也即，供电系统在并网点输出的功率)相关，系统可以基于并网电压的幅度值和频率确定电站功率的调整量，进而得到电站功率调整信号。逆变采集控制电路可以获取逆变器的输出电压的幅度值和频率。这里，逆变器的输出电压的幅度值和频率与逆变功率(也即，逆变器输出的功率)相关，逆变采集控制电路可以基于逆变器的输出电压的幅度值和频率确定逆变功率的调整量，进而得到逆变功率调整信号。由于逆变器的输出端和并网点之间存在其他功能模块或者电能元件(例如，变压器等)，逆变采集控制电路可以基于电站功率调整信号和逆变功率调整信号联合得到逆变器输出功率的目标调整量，并可以控制逆变器输出目标输出功率。
[0006]采用本申请提供的实施方式，系统可以通过电站采集模块和逆变采集控制电路采集并网点的并网电压和逆变器的输出电压的幅度值和频率，并分别确定电站功率调整信号和逆变功率调整信号，进而基于电站功率调整信号和逆变功率调整信号调整逆变器的输出功率，结构简单，控制方法简便，提高控制精度和调节效率，减少控制时间，降低控制成本。
[0007]结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，逆变采集控制电路可包括逆变采集模块和功率调整模块。这里，功率调整模块的第一端可作为逆变采集控制电路的第一端连接电站采集模块，逆变采集模块的一端可作为逆变采集控制电路的第二端连接于逆变器和变压器之间，逆变采集模块的另一端可连接功率调整模块的第二端，功率调整模块的第三端可作为逆变采集控制电路的第三端连接逆变器。这里的逆变采集模块可用于获取逆变器的输出电压的幅度值和频率，基于输出电压的幅度值得到逆变无功功率调整量，基于输出电压的频率得到逆变有功功率调整量，并基于逆变无功功率调整量和逆变有功功率调整量获得逆变功率调整信号。这里的功率调整模块可用于基于电站功率调整信号和逆变功率调整信号生成输出功率调整信号，通过输出功率调整信号控制逆变器输出目标输出功率。可以理解，在逆变采集模块获取逆变器的输出电压的幅度值和频率之后，由于逆变器的输出电压的幅度值与逆变功率(也即，逆变器输出的功率)中的无功功率调整量非线性相关，逆变器的输出电压的频率与逆变功率(也即，逆变器输出的功率)中的有功功率调整量非线性相关，逆变采集模块可以分别基于逆变器的输出电压的幅度值和频率确定逆变功率的无功功率调整量和有功功率调整量，进而得到逆变功率调整信号。进一步可以理解，功率调整模块可以基于电站采集模块输出的电站功率调整信号和逆变采集控制电路输出的逆变功率调整信号联合得到逆变器输出功率的目标调整量，并可以控制逆变器输出目标输出功率。
[0008]采用本申请提供的实施方式，逆变采集模块可以分别基于逆变器的输出电压的幅度值和频率确定逆变功率的无功功率调整量和有功功率调整量，进而得到逆变功率调整信号，功率调整模块可以基于电站采集模块输出的电站功率调整信号和逆变采集控制电路输出的逆变功率调整信号联合得到逆变器输出功率的目标调整量，并可以控制逆变器输出目标输出功率，结构简单。此外，系统可以分别对逆变器的无功功率和有功功率进行控制，提高控制精度和调节效率，减少控制时间，降低控制成本。
[0009]结合第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，电站功率调整信号可包括电站无功功率调整量和电站有功功率调整量。这里的电站采集模块还可用于基于并网电压的幅度值得到电站无功功率调整量，基于并网电压的频率得到电站有功功率调整量，并向逆变采集控制电路输出电站无功功率调整量和电站有功功率调整量。可以理解，在电站采集模块获取并网电压的幅度值和频率之后，由于并网电压的幅度值与电站功率(也即，供电系统在并网点输出的功率)中的无功功率调整量非线性相关，并网电压的频率与电站功率(也即，供电系统在并网点输出的功率)中的有功功率调整量非线性相关，电站采集模块可以分别基于并网点处的并网电压的幅度值和频率确定电站功率的无功功率调整量和有功功率调整量，进而将电站无功功率调整量和电站有功功率调整量输出给逆变采集电路。采用本申请提供的实施方式，电站采集模块可以分别基于并网点的并网电压的幅度值和频率确定电站功率的无功功率调整量和有功功率调整量，进而将电站功率的无功功率调整量和有功功率调整量作为电站功率调整信号输出给逆变采集电路中的功率调整模块。由此，功率调整模块可以基于电站无功功率调整量和逆变无功功率调整量得到逆变
器输出功率的目标无功功率调整量，还可以基于电站有用功率调整量和逆变有功功率调整量得到逆变器输出功率的目标有功功率调整量，并可以控制逆变器输出目标输出功率(这里，目标输出功率可以包括目标无功功率和目标有功功率)，结构简单。此外，系统可以分别控制逆变器输出目标无功功率和/或目标有功功率，提高控制精度和调节效率，减少控制时间，降低控制成本。
[0010]结合第一方面第一种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，电站功率调整信号可包括并网电压的幅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供电系统，其特征在于，所述供电系统包括电源、逆变器、变压器、电站采集模块和逆变采集控制电路；所述电源通过所述逆变器和所述变压器相连，所述变压器与电网连接于并网点，所述电站采集模块的一端连接于所述并网点，所述电站采集模块的另一端连接所述逆变采集控制电路的第一端，所述逆变采集控制电路的第二端连接于所述逆变器和所述变压器之间，所述逆变采集控制电路的第三端连接所述逆变器；所述电站采集模块用于获取所述并网点处的并网电压的幅度值和频率，并基于所述并网电压的幅度值和频率得到电站功率调整信号；所述逆变采集控制电路用于获取所述逆变器的输出电压的幅度值和频率，并基于所述输出电压的幅度值和频率得到逆变功率调整信号，并基于所述电站功率调整信号和所述逆变功率调整信号控制所述逆变器输出目标输出功率。2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述逆变采集控制电路包括逆变采集模块和功率调整模块，所述功率调整模块的第一端作为所述逆变采集控制电路的第一端连接所述电站采集模块，所述逆变采集模块的一端作为所述逆变采集控制电路的第二端连接于所述逆变器和所述变压器之间，所述逆变采集模块的另一端连接所述功率调整模块的第二端，所述功率调整模块的第三端作为所述逆变采集控制电路的第三端连接所述逆变器；所述逆变采集模块用于获取所述逆变器的输出电压的幅度值和频率，基于所述输出电压的幅度值得到逆变无功功率调整量，基于所述输出电压的频率得到逆变有功功率调整量，并基于所述逆变无功功率调整量和所述逆变有功功率调整量获得所述逆变功率调整信号；所述功率调整模块用于基于所述电站功率调整信号和所述逆变功率调整信号生成输出功率调整信号，通过所述输出功率调整信号控制所述逆变器输出所述目标输出功率。3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述电站功率调整信号包括电站无功功率调整量和电站有功功率调整量；所述电站采集模块还用于基于所述并网电压的幅度值得到电站无功功率调整量，基于所述并网电压的频率得到电站有功功率调整量，并向所述逆变采集控制电路输出所述电站无功功率调整量和所述电站有功功率调整量。4.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述电站功率调整信号包括并网电压的幅度值和频率；所述电站采集模块还用于获取所述并网点处的并网电压的幅度值和频率，并向所述逆变采集控制电路输出所述并网点处的并网电压的幅度值和频率。5.根据权利要求4所述的供电系统，其特征在于，所述逆变采集控制电路还包括信号确认模块，所述功率调整模块的第一端通过所述信号确认模块连接所述电站采集模块；所述信号确认模块用于基于所述并网电压的幅度值得到电站无功功率调整量，基于所述并网电压的频率得到电站有功功率调整量，向所述功率调整模块输出所述电站无功功率调整量和所述电站有功功率调整量。6.根据权利要求3或5所述的供电系统，其特征在于，所述功率调整模块还包括调整量确认单元和功率控制单元，所述功率控制单元与所述逆变器和所述调整量确认单元的一端相连，所述调整量确认单元的另一端与所述逆变采集模块相连，或者所述调整量确认单元
的另一端与所述信号确认模块相连；所述调整量确认单元用于基于所述电站无功功率调整量和所述逆变无功功率调整量得到输出无功功率调整量，基于所述电站有功功率调整量和所述逆变有功功率调整量得到输出有功功率调整量，并基于所述输出无功功率调整量和所述输出有功功率调整量生成所述输出功率调整信号；所述功率控制单元用于通过所述输出功率调整信号控制所述逆变器输出所述目标输出功率。7.根据权利要求6所述的供电系统，其特征在于，所述逆变无功功率调整量和所述逆变有功功率调整量满足：d2Q1(u)/du2<0d2P1(f)/df2<0其中，q1(u)为所述逆变无功功率调整量关于所述输出电压幅度值的函数，d2Q1(u)/u2为所述逆变无功功率调整量关于所述输出电压幅度值的二阶导数，P1(f)为所述逆变有功功率调整量关于所述输出电压频率的函数，d2...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐飞，于心宇，辛凯，王淑超，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：