一种基于电流反馈提高光伏lvrt控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于光伏发电系统技术领域，设及一种提高光伏发电系统LVRT控制方法， 具体设及一种基于电流反馈提高光伏LVRT控制方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国光伏设备装机容量在区域电网中所占的比重越来越高，光伏设备对电网 安全稳定运行的影响日益显现。当电网故障或扰动引起发电场并网点的电压波动时，光伏 发电设备的应对措施若不当，将加剧电网波动，甚至导致电网大面积擁痕，带来无法估量的 损失。
[0003] 光伏发电技术领先的欧美国家针对光伏发电并网已制定了一系列的标准或提出 了具体的技术要求，其关键技术主要包括低电压穿越（LVRT)及无功和有功调节等。而低电 压穿越（LVRT)技术被认为是光伏并网设备设计制造控制技术上的最大挑战之一，直接关 系到光伏发电的大规模应用。低电压穿越LVRT指在光伏并网点电压跌落的时候.光伏设 备能够保持并网。甚至向电网提供一定的无功功率.支持电网恢复，直到电网恢复正常，从 而"穿越"该个低电压时间电压跌落会给设备带来一系列暂态过程，如过电流问题，将严重 危害光伏设备本身及其控制系统的安全运行。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于电流反馈提高光伏LVRT控制方 法。
[0005] 本发明所采用的技术方案是；一种基于电流反馈提高光伏LVRT控制方法，是一种 实时的LVRT控制方法，其特征在于鹿义系统k时刻，光伏发电系统输出电压Uk、电流Ik，卸 荷电流中直流斩波器占空比为Dk，则方法流程包括W下步骤：
[0006] 步骤1 ;选用两级式光伏发电并网系统，在并网逆变器直流侧加装卸荷电路；
[0007] 步骤2;设定参考电流引入实时占空比计算参数；逆变器直流侧参数电压 Ud。、电流Id。，k时刻光伏发电系统并网点电压Uk、电流Ik，直流卸荷电路电阻R;
[000引步骤3;计算k时刻并网点电流IcMs，卸荷电路投入系统运行时的消耗功率Pc?，并 网点电流IkmS大于参考电流I 时逆变器，直流侧卸荷电路直流斩波器占空比Dk;
[0009] 步骤4 ;k时刻采样光伏发电系统并网点电压Uk、电流Ik，逆变器直流侧参数电压 Ud。、电流Id。;计算逆变器直流侧功率Pd。，光伏发电系统并网点参考功率PkjW，并执行下述判 I巾广 断：
[0010] 当光伏发电系统并网点电流IcMS小于参考电流I时，直流斩波器输出占空比 为0 ;
[0011] 当光伏发电系统并网点电流IcMS大于参考电流I 得出直流斩波器占空比调 制量
【主权项】
1. 一种基于电流反馈提高光伏LVRT控制方法，是一种实时的LVRT控制方法，其特征 在于：定义系统k时刻，光伏发电系统输出电压U k、电流Ik，卸荷电流中直流斩波器占空比为 Dk，则方法流程包括以下步骤： 步骤1 :选用两级式光伏发电并网系统，在并网逆变器直流侧加装卸荷电路； 步骤2 :设定参考电流Ikms ，引入实时占空比计算参数：逆变器直流侧参数电压Ud。、 电流Id。，k时刻光伏发电系统并网点电压Uk、电流Ik，直流卸荷电路电阻R ; 步骤3 :计算k时刻并网点电流Ikms，卸荷电路投入系统运行时的消耗功率P_，并网点 电流Ikms大于参考电流I !?>时逆变器，直流侧卸荷电路直流斩波器占空比D k; 步骤4 :k时刻采样光伏发电系统并网点电压Uk、电流Ik，逆变器直流侧参数电压Ud。、电 流Id。;计算逆变器直流侧功率P d。，光伏发电系统并网点参考功率Pk_Mf，并执行下述判断： 当光伏发电系统并网点电流Iems小于参考电流I K"s_Mf时，直流斩波器输出占空比为〇 ; 当光伏发电系统并网点电流Iems大于参考电流I 得出直流斩波器占空比调制量
开关T进行快速调节，调节直流斩波器占空比Dk+1= D k+A D1，使光伏发电系统输出电流Ik 能够在系统电压跌落，逆变器输出电流超过参考电流Ikms #时，通过对直流卸荷电路中电 力电子开关的快速控制，使其能够实时调整光伏发电系统并网点电流的大小。
2. 根据权利要求1所述的基于电流反馈提高光伏LVRT控制方法，其特征在于： 步骤2中所述的参考电流IemsMf，为逆变器并网侧输出额定电流有效值，其计算公式 为：
其中I?s_an、IKMS_bn、Ikms^分别表示逆变器并网侧A、B、C三相额定电流有效值。
3. 根据权利要求1所述的基于电流反馈提高光伏LVRT控制方法，其特征在于： 步骤3中所述的并网点电流Iems，其计算公式为：
其中I?s_a、Iemu、IKMS_。分别表示逆变器并网侧A、B、C三相电流有效值； 当卸荷电路投入系统运行时，其消耗功率Pafflw:
Pk-ref - 31 RMS-ref (URMS-a+URMS-b+URMS- c); 其中D表示直流斩波器斩波器占空比； 当k时刻，并网点电流Iems大于参考电流I 逆变器直流侧卸荷电路直流斩波器 占空比：
4. 根据权利要求3所述的基于电流反馈提高光伏LVRT控制方法，其特征在于： 步骤4的具体实现包括以下子步骤： 步骤4. 1 :采样光伏发电系统并网点电压Uk、、电流Ik，逆变器直流侧电压Ud。、电流I d。； 步骤4. 2 :求k-1、k时刻输出并网点电流Iems; 步骤4. 3 :判断k时刻并网点电流Iems与设定参数I KMS ref偏差是否大于O ; 若是，则跳转执行下述步骤4. 4. 2 ; 若否，则顺序执行下述步骤4. 4. 1 ; 步骤4. 4. I :DMf= 0,并执行下述步骤4. 5 ; 步骤4.4.2 :通过PI调节器计算直流斩波器占空比调制量AD1，并执行下述步骤 4. 4. 3 ； 步骤 4. 4. 3 :计算 Draf= A D 步骤4.5 :输出Dref。
【专利摘要】本发明公开了一种基于电流反馈提高光伏LVRT控制方法，本发明引进电流控制信号，在光伏并网系统发生电压跌落时，通过实时调节逆变器直流侧卸荷电路中直流斩波器占空比D，实现对光伏发电系统并网电流抑制，减小其对大电网注入电流，既避免大量光伏电站集体脱网，电网震荡，导致电网崩溃的重大事故，又增大光伏发电系统的并网容量。
【IPC分类】H02S40-30, H02J3-38
【公开号】CN104821599
【申请号】CN201510246700
【发明人】孙鹏, 罗明武, 孙朝霞, 刘天慈, 李巍威, 汤海霞, 邓长虹, 郑峰, 杨威, 刘辉, 张志刚
【申请人】国家电网公司, 囯网湖北省电力公司随州供电公司, 囯网湖北省电力公司电力科学研究院, 武汉大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月14日