一种兼备无功与谐波补偿功能的光伏并网方法及装置制造方法及图纸

技术编号:36692439 阅读:15 留言:0更新日期:2023-02-27 20:01
本发明专利技术涉及光伏并网技术领域,尤其涉及一种兼备无功与谐波补偿功能的光伏并网方法及装置,方法包括:S10:在光伏电源和电网之间安装逆变器和滤波器并设定标准有功功率P0和标准无功功率Q0;S20:测量滤波器与电网之间部分的电流数据;S30:根据电流数据计算出光伏电源输出的有功功率P

【技术实现步骤摘要】
一种兼备无功与谐波补偿功能的光伏并网方法及装置


[0001]本专利技术涉及光伏并网
,尤其涉及一种兼备无功与谐波补偿功能的光伏并网方法及装置。

技术介绍

[0002]随着社会对环境保护需求的日益增加,能源结构不断地调整优化,绿色清洁能源得到了越来越快速的发展,其中太阳能就是优质的清洁能源之一。光伏发电系统就是一种通过光伏电池的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
[0003]在光伏系统运行时,会因为无功作用产生损耗,因此系统内通常会设置无功补偿设备来减低电力系统网络的损耗,比如现有技术中主要使用的基于晶闸管控制电抗器(TCR)型的无功补偿器(SVC),来对电网进行动态无功补偿。但现有的无功补偿器通常会产生较大的谐波电流,并且光伏电源本身也会一种谐波源,在光伏系统并网时,两种谐波叠加会向电网中注入大量的谐波电流,严重影响了电网的正常运行。
[0004]因此,需要一种能够同时实现光伏系统无功与谐波补偿功能的并网方法或装置,来保证电网的正常运行。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种兼备无功与谐波补偿功能的光伏并网方法,可以有效地解决
技术介绍
中的问题。本专利技术还提供了一种兼备无功与谐波补偿功能的光伏并网装置,可以起到相同的技术效果。
[0006]本专利技术提供一种兼备无功与谐波补偿功能的光伏并网方法,步骤包括:S10:在光伏电源和电网之间安装逆变器和滤波器,使光伏电池的电流经过逆变器和滤波器后流入电网;逆变器用于将光伏电池的直流电转化成交流电;滤波器对谐波进行初步过滤;并设定标准有功功率P0和标准无功功率Q0;S20:测量滤波器与电网之间部分的电流数据;S30:根据电流数据计算出光伏电源输出的有功功率P
g
和无功功率Q
g
;S40:根据电流数据、P
g
、Q
g
、P0和Q0使用PI算法计算出输出电流控制信号i
dr
和i
qr
;S50:根据电流数据、i
dr
和i
qr
使用PI算法计算出电压控制信号u
dr
和u
qr
,并通过模值限制器将u
dr
和u
qr
转化成调制信号P
md
和P
mq
;S60:将P
md
和P
mq
进行反派克变换生成调制信号P
ma
、P
mb
和P
mc
,并将调制信号P
ma
、P
mb
和P
mc
送入所述逆变器内,从而控制逆变器输出给定的基波电压。
[0007]进一步的,步骤S10中,逆变器采用双极性SPWM调制方法对电流进行转换。
[0008]进一步的,步骤S20中,电流数据包括三相瞬时电流i
a
、i
b
和i
c
,以及三相瞬时电压u
a
、u
b
和u
c

[0009]进一步的,步骤S30中,具体的计算步骤如下:将三相瞬时电流和三相瞬时电压派克变换为i
d
、i
q
、u
d
、u
q
,设置派克变换中的d轴
与电压矢量u
a
同方向,计算光伏电源输出的有功功率为P
g
=u
d
·
i
d
,无功功率为Q
g
=

u
d
·
i
q

[0010]进一步的,步骤S40中,具体的计算步骤如下:S41:将有功功率P
g
和无功功率Q
g
经过低通滤波器得到基波有功功率P
f
和基波无功功率Q
f
;S42:计算P
g
与P0的差值ΔP,计算Q
g
与Q0的差值ΔQ,并使用PI算法,根据ΔP和ΔQ分别生成电流控制信号i
dr
和i
qr

[0011]进一步的,步骤S50中,具体的计算步骤如下:S51:将i
d
和i
q
经过低通滤波器得到基波电流i
df
和i
qf
;S52:计算i
d
和i
dr
的差值Δi
d
,计算i
q
和i
qr
的差值Δi
q
;并使用PI算法,根据Δi
d
和Δi
q
分别生成调制信号P
md
和P
mq

[0012]本专利技术还提供一种兼备无功与谐波补偿功能的光伏并网装置,适用于上述的兼备无功与谐波补偿功能的光伏并网方法,包括:逆变器,用于将光伏电池的直流电转化成交流电;滤波器,用于对谐波进行初步过滤;逆变器和滤波器组合形成主传输线路,电流从光伏电池中流出,经过逆变器和滤波器后流入电网;测量模块,用于测量所述主传输线路位于滤波器与电网之间部分的电流数据;功率计算模块,用于根据电流数据计算出光伏电源输出的有功功率P
g
和无功功率Q
g
;初步信号生成模块,用于根据电流数据、P
g
、Q
g
、P0和Q0使用PI算法计算出输出电流控制信号i
dr
和i
qr
;调制信号生成模块,用于根据电流数据、i
dr
和i
qr
使用PI算法计算出电压控制信号u
dr
和u
qr
,并通过模值限制器将u
dr
和u
qr
转化成调制信号P
md
和P
mq
;模值限制器,用于将u
dr
和u
qr
转化成调制信号P
md
和P
mq
;调制信号输出模块,用于将P
md
和P
mq
进行反派克变换生成调制信号P
ma
、P
mb
和P
mc
,并将调制信号P
ma
、P
mb
和P
mc
送入所述逆变器内。
[0013]进一步的,所述滤波器为LCL滤波器。
[0014]进一步的,所述测量模块包括电流测量单元和电压测量单元,所述电流测量单元和所述电压测量单元均单独接线至所述主传输线路中。
[0015]进一步的,还包括锁相环,所述锁相环接线至所述电压测量单元与所述主传输线路之间。
[0016]通过本专利技术的技术方案,可实现以下技术效果:本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼备无功与谐波补偿功能的光伏并网方法,其特征在于,步骤包括:S10:在光伏电源和电网之间安装逆变器和滤波器,使光伏电池的电流经过逆变器和滤波器后流入电网;逆变器用于将光伏电池的直流电转化成交流电;滤波器对谐波进行初步过滤;并设定标准有功功率P0和标准无功功率Q0;S20:测量滤波器与电网之间部分的电流数据;S30:根据电流数据计算出光伏电源输出的有功功率P
g
和无功功率Q
g
;S40:根据电流数据、P
g
、Q
g
、P0和Q0使用PI算法计算出输出电流控制信号i
dr
和i
qr
;S50:根据电流数据、i
dr
和i
qr
使用PI算法计算出电压控制信号u
dr
和u
qr
,并通过模值限制器将u
dr
和u
qr
转化成调制信号P
md
和P
mq
;S60:将P
md
和P
mq
进行反派克变换生成调制信号P
ma
、P
mb
和P
mc
,并将调制信号P
ma
、P
mb
和P
mc
送入所述逆变器内,从而控制逆变器输出给定的基波电压。2.根据权利要求1所述的兼备无功与谐波补偿功能的光伏并网方法,其特征在于,步骤S10中,逆变器采用双极性SPWM调制方法对电流进行转换。3.根据权利要求1所述的兼备无功与谐波补偿功能的光伏并网方法,其特征在于,步骤S20中,电流数据包括三相瞬时电流i
a
、i
b
和i
c
,以及三相瞬时电压u
a
、u
b
和u
c
。4.根据权利要求3所述的兼备无功与谐波补偿功能的光伏并网方法,其特征在于,步骤S30中,具体的计算步骤如下:将三相瞬时电流和三相瞬时电压派克变换为i
d
、i
q
、u
d
、u
q
,设置派克变换中的d轴与电压矢量u
a
同方向,计算光伏电源输出的有功功率为P
g
=u
d
·
i
d
,无功功率为Q
g
=

u
d
·
i
q
。5.根据权利要求4所述的兼备无功与谐波补偿功能的光伏并网方法,其特征在于,步骤S40中,具体的计算步骤如下:S41:将有功功率P
g
和无功功率Q
g
经过低通滤波器得到基波有功功率P
f
和基波无功功率Q
f
;S42:计算P
g
与P0的差值ΔP,计算Q
g
...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱杰王鹏曹鑫
申请(专利权)人:江苏晟信新能源有限公司
类型:发明
国别省市:

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