【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源发电控制领域，具体涉及一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法。
技术介绍
1、随着户用光伏接入电网的比例逐年上升，单条线路上往往会并联接入多台光伏逆变器，形成一个并联运行的光伏逆变器群。在这个采用逆变器型号规格基本相同的分布式光伏发电系统中，每个逆变器可根据辐照强度独立工作，当光伏逆变器阵列不是满功率运行时，存在逆变器群的无功出力控制问题，当并联系统中有含如光伏等可再生能源时，基于传统下垂控制方法有功功率分配原则将会造成光伏能源的浪费；采用传统双环控制结构的下垂控制逆变器动态特征受限于下垂控制环带宽，且由于线性控制器的使用，导致发生外部扰动时输出电压动态响应慢且扰动抑制能力差，严重时可能触发系统保护。因为现有技术中常见的多为下垂控制，会在一定程度上损害到用户的利益(电压超出死区就会减发，停发)
2、现有的方法通常设置所有光伏逆变器同等无功出力的策略，并未考虑光伏逆变器的损耗和无功裕量，难以对光伏逆变器群的经济性进行优化。
3、如何在光伏逆变器运行损耗最小的前提下，合理控制光伏逆变器以满足并网点电压调节的需求是亟待解决的难题。因此，开发一种能够考虑经济性的光伏逆变器群控制方法具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，在光伏逆变器运行损耗最小的前提下，合理控制光伏逆变器以满足并网点电压调节的需求。
2、本专利技术的技术方案包括步骤如下：
3、步
4、光伏逆变器群损耗包括：igbt功率器件、滤波电感、直流母线电容、保险丝、接触器、断路器、变压器；
5、步骤2：通过下垂控制的无功功率整定；
6、步骤3：光伏逆变器群综合运行损耗最小模型；
7、步骤4：目标函数的约束条件；
8、步骤5：自适应模拟退火粒子群优化算法(sa-pso)求解比例系数；
9、步骤6：根据以上结果得出光伏逆变器群在当前适用环境下、运行损耗最小时的光伏逆变器群无功比例系数，通过对无功比例系数的设定，让光伏逆变器在下垂控制的过程中，根据总的无功需要，按照比例系数去收发无功，在保证并网点电压正常的情况下，达到损耗最小的结果。
10、本专利技术求得了比例系数，然后让光伏逆变器群按照比例系数去出力，就可以达到损耗最小，在步骤2中就已经限制了调节电压范围，因此求出来比例系数，合理控制光伏逆变器以满足并网点电压调节的需求。
11、本专利技术所述步骤1中igbt功率器件损耗为：
12、igbt功率器件包含igbt及上方的反并联二极管，故其功率损耗分为导通损耗pon，总开关损耗esw；一个周期内的导通损耗包括igbt的导通损耗pcon_t和反并联二极管的导通损耗pcon_d；总开关损耗esw包括igbt开通一次的损耗eon，igbt关断一次的损耗eoff，二极管关断一次损耗err；
13、igbt一个周期内通态损耗pcon_t以及igbt一个周期内的开关损耗esw_t可由下式表示：
14、
15、式中，ccon表示温度系数，常温下取2.5，tj表示igbt结温，ron为开通等效阻抗，取0.816m欧姆，i(t)为通态电流，uon为器件开通时刻的通态压降，bcon为拟合曲线常数，常取1.63；
16、
17、式中，asw为开关能量损耗，bsw表示电流待定系数，常取1.28；csw表示开关状态下母线电压待定系数，常取0.54，dsw表示开关状态下igbt结温待定系数，常取3.45；
18、当igbt开关的次数足够多的时候，式(2)可由下式表出：
19、
20、式中fs表示载波频率，im表示输出电流峰值，δeon、δeoff表示单位电流下igbt开通、关断的能量损耗，π取3.14；
21、反并联二极管的通态损耗pcon_d以及反并联二极管的开关损耗esw_d可由下式表示：
22、
23、式中，rd为反并联二极管通态电阻，vf表示反并联二极管基准通态压降，表示输出电流滞后输出电压的相位，ma表示调制度，一般小于1，
24、
25、式中，δerr为单位电流下及反并联二极管关断能量损耗，fs表示载波频率。
26、逆变器功率器件的导通损耗pon以及总开关损耗esw，
27、
28、式中，pcon_t1、pcon_d4为igbt导通时的损耗和反并联二极管导通损耗，可根据开关控制角及式(1)(4)求得，esw_t1、esw_d4为igbt导通时的损耗和反并联二极管导通损耗，可根据开关控制角及式(2)(5)求得。
29、本专利技术所述直流母线电容的损耗为：
30、已知电容等效电阻rsl，根据图1所示的逆变器的参数表，取4.3mω，并根据纹波电流下损耗值大小，可以求得直流母线电容损耗值，电容侧纹波值δi可由下式计算：
31、
32、im为输出逆变器侧相电流的峰值，m为调制方式所确定的参数(spwm还是svpwm，根据选取的方式中的调制度，一般小于1)，为逆变器输出电流滞后电压相位差。
33、本专利技术所述步骤1中滤波电感的损耗为：
34、滤波电感损耗可分为滤波电感铁耗pfe和滤波电感铜耗pcu，可由下式计算：
35、
36、式中，ik表示电感在各次谐波下的电阻，rk表示电流在各次谐波下的电阻。(300次以后的都很小，这个可能没有固定取值)
37、
38、式中，k为与频率有关的系数，δu为直流侧电压与变压器原边电压有效值的差值，rcz表示电感中铁心的磁滞损耗的等效电阻；
39、所述步骤1中变压器运行时的损耗δpt可由下式计算：
40、
41、式中，δrs表示变压器的等效内阻，sn表示变压器的容量，s表示逆变器的输出视在功率，δp0表示变压器的空载损耗。(这几个参数都和光伏逆变器内部的变压器型号和参数有关，根据实际情况来决定取值，没有常取的值)
42、本专利技术所述步骤1中保险丝、接触器、断路器的损耗由i2r进行计算，损耗值的大小和直流侧输入电流及交流侧输出电流大小相关。
43、在逆变器损耗来源清楚明了后，需要以损耗最小为目标，改进光伏并网系统的逆变器控制方法，则在下一步骤中考虑传统的配网逆变器控制方法，并得到需要考虑的约束条件和相关参数。此步骤结果用于步骤3中的损耗最小模型构建。
44、本专利技术所述步骤2中包括：
45、通过基于并网点电压幅值的q(u)控制策略来近似获取维持电压控制点参考电压(220v，根据接入位置变化)uref所需的无功参考量qref，如下式所示。
46、
47、式中，upcc表示实时检测的电压，m1、m2表示下垂控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于所述步骤1中IGBT功率器件损耗为：
3.根据权利要求1所述的一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于所述步骤1中直流母线电容的损耗为：
4.根据权利要求1所述的一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于所述步骤1中滤波电感的损耗为：
5.根据权利要求1所述的一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于所述步骤1中保险丝、接触器、断路器的损耗由I2R进行计算，损耗值的大小和直流侧输入电流及交流侧输出电流大小相关。
6.根据权利要求1所述的一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于所述步骤2中包括：
7.根据权利要求1所述的一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于所述步骤3：逆变器群综合运行损耗最小模型为：
8.根据权利要求1所述的一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于所述步骤4：目标函数的约束条件：
9.根据权利要
10.根据权利要求1所述的一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于所述步骤5中自适应模拟退火粒子群优化算法求解比例系数，步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于所述步骤1中igbt功率器件损耗为：
3.根据权利要求1所述的一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于所述步骤1中直流母线电容的损耗为：
4.根据权利要求1所述的一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于所述步骤1中滤波电感的损耗为：
5.根据权利要求1所述的一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于所述步骤1中保险丝、接触器、断路器的损耗由i2r进行计算，损耗值的大小和直流侧输入电流及交流侧输出电流大小相关。
6.根据权利要求1所述的一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于所述步骤2中包括：
7.根据权利要求1所述的一种考虑经济性的光伏逆变器群控制方法，其特征在于所述步骤3：逆变器群综合运行损耗最小模型为：
【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，钱一民，罗建宇，汪丽，丁凯，胡壮，陈乔，郑剑，汪蓓，王易，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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