[发明专利]智能光伏逆变方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电领域，具体涉及一种智能光伏逆变方法。

背景技术

能源是人类社会存在和发展的物质基础。目前能源紧缺、环境恶化的日趋严重是关乎人类生存及发展的全球性问题。可再生能源属于可循环使用的清洁能源，由于其资源十分丰富，且不受地域限制，可就地利用，具有巨大的发展潜力和应用前景，是未来能源系统的希望。

太阳能是一种巨量的可再生能源，太阳直接辐射到地球的能量十分丰富，分布广泛，不会污染环境，清洁干净。中国也拥有丰富的太阳能资源，目前可开发的太阳能是21039亿千瓦，若将1％的中国沙漠装上光伏，总容量将达到13亿千瓦，超过我国目前所有能源发电的装机容量。

当今世界各国特别是发达国家对光伏发电技术十分重视，其开发和利用已经历了几十年，逐渐成为绿色能源领域的前沿技术。国际上，光伏发电无论从技术上还是从规模上已经比较成熟，已进入商业化运作阶段，并且已主要用于城市的并网发电。我国太阳能光伏发电起步较晚，80年代中后期初具规模，90年代以来技术在不断成熟，无论是产业化方面还是应用方面都发展很快，目前多应用在边远无电地区独立式发电，例如在甘肃、西藏、新疆等地建立了以光伏发电为基础的电力设施。而并网发电及城市应用起步较晚，随着国家对新能源的日益重视及一系列优惠政策的颁布，我国太阳能发电增长迅速，为了使光伏电池得到最大效率的使用，光伏逆变系统希望能够输出最大功率。

由于光伏发电受日照辐射、温度等气候条件的影响，它是一种间歇式能源，随着光伏发电在电网中的比例越来越大，这个特点对传统电力系统已成熟的运行模式是个很大的冲击，它将会影响到系统的安全稳定运行，对电网的运行带来负面影响：当大量的光伏发电接入电网时，将严重影响到电网的功率平衡，因此根据电网平衡负荷的需要，对光伏发电进行功率控制，使电网达到功率平衡，是目前急需解决的问题。

为了尽可能地利用太阳能，整个光伏发电系统的效率很重要，其中太阳能光伏电池板的发电效率至关重要。由于电池板组件中各块电池板特性不同，其最大功率点所对应的电压/电流也不相同，其差异随着时间将会更加明显。因此将多块电池板组合后采用单路的输入设计，显然不能充分利用电池板的效率。光伏发电系统的发电效率不仅与光伏电池板的发电效率相关，而且还和光伏逆变效率相关，目前光伏逆变大都采用简单的两电平拓扑结构，但两电平结构损耗较大，且谐波含量大。

此外，随着我国电网规模日益增大，电网的运行稳定性显得非常重要，电力系统稳定是电网安全运行的关键，一旦遭到破坏，必将造成巨大的经济损失和灾难性后果。而由于间歇性可再生能源的大量接入，使得系统稳定性面临更大的挑战，因此，当电网出现故障时，将出现功率振荡，这时，需要依靠光伏逆变器调节其有功功率和无功功率的输出，来提高电网的稳定性和阻尼，从而有助于电网快速地恢复稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能光伏逆变方法，以解决目前的光伏发电系统的电网无法达到功率平衡、电网稳定性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能光伏逆变方法，包括如下步骤：步骤1-1将太阳能电池板输出的直流电通过光伏逆变器逆变成交流电；步骤1-2判断是否接到上级调控中心的命令；若是，则执行步骤1-3，否则进入步骤1-4；步骤1-3：接受上级调控中心的命令，对太阳能光伏电池板的输出功率进行控制后回到步骤1-2；步骤1-4：判断太阳能光伏电池板的输出是否出现功率振荡；若是，则执行步骤1-5，否则进入步骤1-6；步骤1-5：通过控制器对太阳能光伏电池板的输出进行有功功率和无功功率调节控制后回到步骤1-2；步骤1-6：对太阳能光伏电池板执行最大功率点跟踪，并通过所述控制器控制后回到步骤1-2。

本发明的智能光伏逆变方法，基于电网功率平衡、稳定性出发，将太阳能直流电逆变成交流电输送给电网，可以进行动态的功率(功率包括有功功率和无功功率)调节，可向电网发出有功功率，也可对系统进行大范围双向无功功率调节；正常运行时，智能光伏逆变器进行最大功率点跟踪(MPPT，Maximum Power Point Tracking)控制，输出全部有功功率，也可以根据上级调控中心对有功功率平衡的要求，进行有功功率控制；当电网出现功率振荡时，调节其有功功率和无功功率的输出，提高电网的稳定性和阻尼，有助于电网尽快地恢复稳定。利用了洁净的、可再生能源-太阳能，既能实现最大功率点跟踪控制，又能满足电网满足功率平衡而控制光伏发电功率，具有功率可控制的功能，符合智能电网对各接入电源调控的要求，更能协助电网抑制功率振荡。