[发明专利]光伏并网系统及功率补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏并网发电领域，更具体地说，涉及一种光伏并网系统及功率补偿方法。

背景技术

太阳能是一种清洁的可再生能源，越来越受到人们的青睐。太阳能光伏并网发电系统是目前使用较为广泛的光伏发电系统之一，其将光伏阵列产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入市电网络。

由于光伏并网发电系统直接将电能输入电网，不再配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用太阳能电池板所发的电力，从而减小能量的损耗，并降低系统的成本。

在光伏并网发电系统中，通过多台大容量并网逆变器接入配网的终端或馈线末端，将光伏系统产生的能量输往配电网络。然而，由于存在反向的潮流，光伏系统产生的电流通过馈线阻抗产生的压降将使负荷侧电压比变电站侧高，从而可能使得负荷侧电压越限。另外，光伏系统输出电流的变化也会引起电压波动，而同一区域的光伏发电功率受光照变化的影响具有一致性，这将加剧电压的波动。从而使光伏并网发电系统的并网节点的电网偏离正常的电压范围，并导致光伏逆变器报电网故障停机。

现有的光伏逆变器仅负责尽可能多的向电网馈送能量，对于多台光伏逆变器电站并网时，无法处理自身并网发电对于所处配电网的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述光伏逆变系统中多台逆变器向电网馈送能量时影响电网系统电压的问题，提供一种光伏逆变器系统及功率补偿方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种光伏并网系统，包括多台光伏逆变器及电压侦测单元，其中：所述多台光伏逆变器的输出端经由同一变压器连接到并网节点且每一光伏逆变器包括功率补偿单元；所述电压侦测单元，用于侦测并网节点电压；所述功率补偿单元，用于根据所述并网节点电压调整光伏逆变器的输出功率以使所述并网节点电压保持在光伏逆变器正常运行的电压范围内。

在本发明所述的光伏并网系统中，所述多台光伏逆变器的输出端经由变压器连接到高压配电系统，所述功率补偿单元包括第一补偿子单元、第二补偿子单元，其中：所述第一补偿子单元在并网节点电压超过第一阈值时使所在光伏变频器输出容性无功功率以降低并网节点电压；所述第二补偿子单元在并网节点电压低于第二阈值时使所在光伏逆变器输出感性无功功率以抬高并网节点电压。

在本发明所述的光伏并网系统中，所述第一补偿子单元和第二补偿子单元使所在光伏逆变器输出的无功功率的值Q1=tgа×P1，其中P1为该光伏逆变器输出的有功功率，а为功率因数角。

在本发明所述的光伏并网系统中，所述多台光伏逆变器的输出端经由变压器连接到低压配电系统，所述功率补偿单元包括第三补偿子单元，其中：所述第三补偿子单元在并网节点电压超过第三阈值时使所在光伏变频器降低输出有功功率以降低并网节点电压。

在本发明所述的光伏并网系统中，所述第三补偿子单元使所在光伏逆变器降低的有功率功率的值P1’=n×P1，其中P1为该光伏逆变器输出的有功功率，n大于0且小于1。

本发明还提供一种光伏并网系统功率补偿方法，所述光伏并网系统包括多台光伏逆变器且该多台光伏逆变器的输出端经由同一变压器连接到并网节点，该方法包括以下步骤：

（a）侦测并网节点电压；

（b）根据所述并网节点电压调整光伏逆变器的输出功率，以使所述并网节点电压保持在光伏逆变器正常运行的电压范围内。

在本发明所述的光伏并网系统功率补偿方法中，所述多台光伏逆变器的输出端经由变压器连接到高压配电系统，所述步骤（b）包括：

在并网节点电压超过第一阈值时，使光伏变频器输出容性无功功率以降低并网节点电压；

在并网节点电压低于第二阈值时，使光伏逆变器输出感性无功功率以抬高并网节点电压。

在本发明所述的光伏并网系统功率补偿方法中，所述光伏逆变器输出的无功功率的值Q1=tgа×P1，其中P1为该光伏逆变器输出的有功功率，а为功率因数角。

在本发明所述的光伏并网系统功率补偿方法中，所述多台光伏逆变器的输出端经由变压器连接到低压配电系统，步骤（b）包括：

在并网节点电压超过第三阈值时，光伏变频器降低输出有功功率以降低并网节点电压。

在本发明所述的光伏并网系统功率补偿方法中，所述光伏逆变器降低的有功率功率的的值P1’=n×P1，其中P1为该光伏逆变器输出的有功功率，n大于0且小于1。