[发明专利]一种光伏直流升压汇集系统及其启动控制方法

说明书

本发明涉及新能源并网发电技术领域，特别是一种光伏直流升压汇集系统及其启动控制方法。控制光伏阵列对直流升压变流器进行充电；控制并网逆变器中换流阀的所有开关器件为关断状态，通过交流电网对并网逆变器进行充电直至达到设定稳态电压后，控制切除并网逆变器中设定个数的子模块继续进行充电直至子模块电容电压达到额定值；获取直流升压变流器的高压侧的第一电压和并网逆变器的直流侧的第二电压，判断是否满足电压条件，若是，则控制直流升压变流器的高压侧与并网逆变器的直流侧导通，实现了光伏直流升压汇集系统的启动控制，解决了光伏发电并网时汇集系统中模块充电不足容易导致该系统无法快速、平稳、有效的启动并网的问题。

技术领域

本发明涉及新能源并网发电技术领域，特别是一种光伏直流升压汇集系统及其启动控制方法。

背景技术

目前光伏电站采用交流汇集送出，大量逆变器与长距离电缆相互耦合，电压越限和宽频域振荡问题制约光伏电站送出能力，交流线路损耗大影响系统整体效率。随着电力电子和直流输电技术的发展和成熟，光伏电站采用直流升压汇集送出成为可能。直流汇集系统稳定性更高、无需无功补偿，且同样电压等级下输送能力更强、损耗更小，因此光伏电站直流升压汇集技术，有望成为解决目前光伏电站稳定问题和整体效率低下的有效途径。

有中国专利公布号为CN106329567A的专利文献公开了一种基于FPGA的光伏并网系统及其实现方法，系统包括光伏电池PV、稳压电容、DC/DC变换电路、直流母线、DC/AC全桥逆变器、核心控制器FPGA、交流电网以及供电设备、Web服务器、计算机或移动终端，其中FPGA采用异构双核模式，核1产生前级DC/DC变换电路、后级DC/AC全桥道变器的PWM驱动信号、以及最大功率点跟踪MPPT控制信号，核0搭载Linux系统来运行网络服务、数据库和远程监控等功能。

但是光伏电站采用直流升压汇集系统进行功率汇集并输送的前提是能够正常启动，现有技术中仅对光伏电站直流升压汇集系统能够实现有效并网的方式进行了说明，但未表明对光伏直流升压汇集系统的启动策略，尤其是启动过程中需要对汇集系统中的模块进行充电，当充电条件不满足时，进行并网供电会造成并网的不平稳甚至出现设备损坏的现象，因此无法保证直流升压汇集系统的快速、平稳启动。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏直流升压汇集系统及其启动控制方法，用以解决光伏发电并网时汇集系统中模块充电不足容易导致该系统无法快速、平稳、有效的启动并网的问题。

为了实现光伏直流升压汇集系统的启动控制，解决光伏发电并网时汇集系统中模块充电不足容易导致该系统无法快速、平稳、有效的启动并网的问题，本发明提供一种光伏直流升压汇集系统启动控制方法，包括以下步骤：

1)控制光伏阵列对直流升压变流器进行充电；

2)控制并网逆变器中换流阀的所有开关器件为关断状态，通过交流电网对并网逆变器进行充电直至达到设定稳态电压后，控制切除并网逆变器中设定个数的子模块继续进行充电直至子模块电容电压达到额定值；

3)获取直流升压变流器的高压侧的第一电压和并网逆变器的直流侧的第二电压，判断两个电压是否满足电压条件，若是，则控制直流升压变流器的高压侧与并网逆变器的直流侧导通。

进一步地，为了实现并网逆变器稳定、快速的进行交流充电，所述设定稳态电压为其中U_L为换流阀阀侧交流线电压峰值；N为并网逆变器中子模块个数。

进一步地，为了保证并网逆变器的充电量，步骤2)中切除子模块的个数为其中U_dc为额定直流母线电压。

进一步地，为了保证并网的稳定性以满足并网标准的要求，所述电压条件为第一电压的绝对值大于第一电压设定值、第二电压的绝对值大于第二电压设定值且第一电压与第二电压的差值的绝对值小于第三电压设定值，并且均持续设定时间。