[发明专利]一种功率环控制限载方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及光伏逆变器的控制方法，具体涉及一种功率环控制限载方法和装置。

背景技术

随着化石能源的枯竭及其对环境造成的危害日趋严重，太阳能作为一种清洁能源得以迅猛发展，并网逆变器的应用变得更为广泛，其稳定性和高效性也越来越受到关注。

在光伏发电并网、正常停机以及太阳能辐照增长过程中，光伏发电站有功功率变化速率应满足电力系统安全稳定运行的要求，其限制值应根据所接入电力系统的频率调节特征，由电网调度结构确定。另外，由于逆变器设备自身过流过热等安全保护的要求，也需要对逆变器的并网功率限制控制。对此，传统的方法多采用限制输出电流的方法，但是由于逆变器特别是两级式逆变器不允许功率反灌，所以会导致电能在直流母线电容中累积，并且无法快速释放，导致直流母线电容电压迅速升高，大大降低逆变器控制系统的稳定性。

除因太阳能辐照度降低而引起的有功功率变化，光伏发电站有功功率变化速率应不超过10％装机容量/min，即光伏逆变器因过流过压等原因故障停机后的加载需要按10％装机容量/min折算缓慢加载。

发明内容

本发明为了解决限载时直流母线电压骤升及控制稳定性降低的问题，提出了一种功率环控制限载方法和装置，控制输出功率达到限载的目的。

为了实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种功率环控制限载方法，包括：

冻结最大功率追踪单元MPPT；

根据电压采样值和电流采样值确定光伏阵列PV电压调节限载目标功率；

通过功率环将功率调节至限载目标功率。

可选地，当功率调节至限载目标功率时，还包括：

解冻所述MPPT追踪电压采样值和电流采样值对应的最大功率。

可选地，冻结最大功率追踪单元MPPT包括：

禁止所述MPPT对所述PV参考值赋值。

可选地，当限载目标功率更新值高于当前限载目标功率时，还包括：

解冻所述MPPT追踪电压采样值和电流采样值对应的最大功率；

当追踪到的电压采样值和电流采样值对应的最大功率与更新后的限载目标功率差值小于或者等于预设阈值时，再次执行限载步骤。

可选地，当存在多路支路时，根据电压采样值和电流采样值确定光伏阵列PV电压调节限载目标功率包括：

根据多路支路的PV电压调节值分配情况确定PV电压调节限载目标功率。

本发明还提供一种功率环控制限载装置，包括：

追踪模块，用于冻结最大功率追踪单元MPPT；

采样模块，用于采集电压采样值和电流采样值；

功率计算模块，用于根据电压采样值和电流采样值确定光伏阵列PV电压调节限载目标功率；

功率调节模块，用于通过功率环将功率调节至限载目标功率

可选地，所述追踪模块，还用于当功率调节至限载目标功率时，解冻所述MPPT追踪电压采样值和电流采样值对应的最大功率。

可选地，所述追踪模块冻结最大功率追踪单元MPPT是指：

禁止所述MPPT对所述PV参考值赋值。

可选地，所述的装置还包括：触发模块，

所述追踪模块，还用于当限载目标功率更新值高于当前限载目标功率时，解冻所述MPPT追踪电压采样值和电流采样值对应的最大功率；

所述触发模块，用于当追踪到的电压采样值和电流采样值对应的最大功率与更新后的限载目标功率差值小于或者等于预设阈值时，触发再次执行限载步骤。

可选地，所述的装置还包括：电压分配逻辑模块，用于当存在多路支路时，根据多路支路的PV电压调节值分配情况确定PV电压调节限载目标功率。

本发明和现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明的方法和装置在已有的控制环路上引入输出功率控制环，限载目标功率与实际功率的误差值经过调节处理，调节单路或多路PV电压来控制并网功率输出，通过控制输出功率达到限载的目的，避免了限制并网电流引起的直流母线电容骤升以及控制稳定性降低的问题，以起到限载的作用。

附图说明

图1为逆变器功率环控制限载控制框图；

图2为本发明实施例的功率环控制限载方法的流程图；

图3为本发明实施例的功率环控制限载装置的结构示意图；

图4为单路Boost工作的满载至10％Pn限载示波器测试波形图；

图5为单路Boost不工作的满载至10％Pn限载示波器测试波形图；

图6为两路高压满载至10％Pn限载的测试数据波形图；