[发明专利]一种并网光伏电源直流电能传输控制方法

权利要求书

1.一种并网光伏电源直流电能传输控制方法，其特征是，所述方法由光伏发电系统的综合控制器根据定时接收的电网调度信息和利用实时采集的光伏电源运行状态数据计算出的光伏电源实际输出功率，计算出为达到控制目标DC/DC电能传输控制装置所需要的占空比，并根据计算结果对连接于光伏电源与直流母线之间的DC/DC电能传输控制装置的运行状态进行实时调节,同时计算出光伏电源当前运行状态下备用功率容量预估值，并向电网调度系统反馈当前的出力状态和备用功率容量作为调控数据；

所述方法按以下步骤进行：

a. 在光伏发电系统运行过程中，综合控制器定时采集电网调度系统传送来的调度指令和出力计划数据P_D，实时采集光伏电源的输出电压信号和输出电流信号，实时采集直流母线电压信号,并利用采集的信号计算出光伏电源当前实际输出功率P_T=k*U*I，k为DC/DC电能传输控制装置的运行效率；

b. 综合控制器根据电网调度指令和光伏电源实际出力情况对连接于光伏电源与直流母线之间的DC/DC电能传输控制装置的传输功率进行实时控制，自动调整光伏电源的运行状态，运行状态分为两种：

①、光伏发电系统工作于自由发电模式，综合控制器以最大传输功率为控制目标计算出DC/DC电能传输控制装置的占空比，并对控制装置进行占空比调节,使光伏电源运行于最大发电功率状态；

②、光伏发电系统运行于调度计划模式，综合控制器首先判断光伏电源当前实际输出功率是否满足调度计划的要求，如果满足则DC/DC电能传输控制装置保持原有控制状态不变，如果不满足则按照如下规则对DC/DC电能传输控制装置进行占空比调节：

若光伏电源实际出力大于出力计划，则计算出DC/DC电能传输控制装置应该减小的占空比增量，并减小控制装置的占空比以减少光伏电源的输出功率；若光伏电源实际出力小于调度计划，则计算出DC/DC电能传输控制装置应该增加的占空比增量，并增大控制装置的占空比以提高光伏电源的输出功率；如果5倍的主电路时间常数调节时间后光伏电源的实际输出功率仍然小于调度计划功率，则表明光伏电源运行在其发电能力范围以外，DC/DC电能传输控制装置自动调节到最大功率传输控制模式；

c. 综合控制器计算出光伏电源当前运行状态下备用功率容量预估值，并将光伏电源的实际输出功率P_T和备用功率容量P_R定时返送给电网调度系统。

2.根据权利要求1所述的一种并网光伏电源直流电能传输控制方法，其特征是，在光伏电源发电能力范围以内，即出力计划小于光伏电源的最大发电功率时，综合控制器按照（1）式计算DC/DC电能传输控制装置的占空比                                                和占空比增量，光伏电源的备用功率容量P_R按照（2）式进行预估计算：

                             （1）

                          （2）

光伏电源运行于最大发电功率状态时，按照（3）式对DC/DC电能传输控制装置的占空比参数进行计算，此时，光伏电源备用功率容量P_R为零：

                       （3）

公式中，P_T为光伏电源的实时输出功率，P_T=k*U*I；k为DC/DC电能传输控制装置的运行效率；U为光伏电源实际输出电压；I为光伏电源实际输出电流；；k₁为光伏电源功率系数；U₀为光伏电源空载电压；为每次调节前占空比的初始值。