[发明专利]光伏微网运行逆变器的指令电压控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏微网发电技术领域，具体地，涉及一种光伏微网运行逆变器的指令电压控制方法。

背景技术

近些年来，微电网发展极为迅速，而分布式光伏发电技术作为微电网系统所需技术之一也受到了各国政府的重视，光伏微网运行逆变器作为分布式光伏发电技术的支撑平台获得了大力发展。根据是否含有蓄电池、超级电容器等储能装置，光伏微网运行逆变器一般分为可调度型和不可调度型。含有储能装置的称为可调度型光伏微网运行逆变器，不含有储能装置的称为不可调度型光伏微网运行逆变器，可调度型光伏微网运行逆变器的硬件成本高。从电路结构上讲，光伏微网运行逆变器又分为单级式、多级式两种类型。多级式光伏微网运行逆变器的硬件成本高、效率低。在大电网系统中，由于电网容量巨大，因此负载变化对电网电压影响很小。在微电网系统中，微电网的容量是有限的，负载变化会影响系统电压变化，因此微电网的电压控制十分重要。交流电压包括有效值和频率两项重要参数，进行微电网的电压控制实际上就是针对电压的有效值和频率进行控制。现有技术采用功率与频率间线性下垂关系，不能有效地控制系统的负载电压频率。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种光伏微网运行逆变器的指令电压控制方法，以实现有效的控制系统的负载电压频率优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种光伏微网运行逆变器的指令电压控制方法，所述指令电压的获得包括以下步骤

1）若负载电压频率f处于设定的最低频率                                               和最高频率范围之内，

当负载电压指令频率f*与负载电压频率f之差Δf<0时，表明f>f*，光伏阵列的电压扰动步长ΔV以小步长进行扰动，使得光伏阵列输出功率向减小方向移动，即光伏阵列输出电压向增大方向移动，直到负载电压频率f跟踪上负载电压指令频率f*为止，当光伏阵列输出电压达到光伏阵列开路电压Voc，即光伏阵列输出功率接近零时，负载电压频率f尚未等于负载电压指令频率f*，则光伏阵列的电压保持在Voc值，负载电压频率f也保持不变，不再向负载电压指令频率f*逼近；

当负载电压指令频率f*与负载电压频率f之差Δf=0时，表明f=f*，光伏阵列的电压扰动步长ΔV=0，不再进行电压扰动，光伏阵列输出电压保持不变，即光伏阵列输出功率也保持不变；

当负载电压指令频率f*与负载电压频率f之差Δf>0时，表明f<f*，光伏阵列的电压扰动步长ΔV以小步长进行扰动，使得光伏阵列输出功率向增加方向移动，即光伏阵列输出电压向减小方向移动，直到负载电压频率f跟踪上负载电压指令频率f*为止，当光伏阵列输出电压达到设定电压时，光伏阵列输出功率达到最大，此时若仍存在f<f*，则光伏阵列输出电压以设定电压点为中心来回扰动，负载电压频率f保持不变，不再向负载电压指令频率f*逼近，当光伏阵列输出电压尚未达到设定电压点，而达到了系统正常工作所规定的最低电压，则光伏阵列输出电压保持在该最低电压附近，负载电压频率f保持不变，不再向负载电压指令频率f*逼近；

2）若负载电压频率f处于设定的最低频率fmin和最高频率fmax范围之外

当负载电压指令频率f*与负载电压频率f之差Δf<0时，表明f>f*，光伏阵列的电压扰动步长ΔV以大步长进行扰动，使得光伏阵列输出功率向快速减小方向移动，即光伏阵列输出电压向快速增大方向移动，直到负载电压频率f达到设定的最高频率fmax为止；

当负载电压指令频率f*与负载电压频率f之差Δf>0时，表明f<f*，光伏阵列的电压扰动步长ΔV以大步长进行扰动，使得光伏阵列输出功率向快速增加方向移动，即光伏阵列输出电压向快速减小方向移动，直到f达到最低频率fmin为止，当光伏阵列输出电压达到设定电压时，光伏阵列输出功率达到最大，此时若仍存在f<fmin，则说明光伏阵列输出功率不足，光伏阵列输出电压以设定电压点为中心来回扰动，若一直存在f<fmin，则达到系统频率超出范围所规定的时间时，则系统停机，若光伏阵列输出电压尚未达到设定电压点，而达到了系统正常工作所规定的最低电压，则光伏阵列输出电压保持在该最低电压附近，若一直存在f<fmin，则达到系统频率超出范围所规定的时间时，则系统停机。

根据本发明的优选实施例， 

所述压扰动步长ΔV计算方法如下：

ΔV=|Δf|*ΔV1/Δfs