[发明专利]一种光伏逆变器有功调度方法

说明书

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，特别是涉及一种两级式光伏发电系统的有功调度方法。

背景技术

随着光伏产业的不断发展，组串式光伏逆变器的应用越来越广泛，相比集中式光伏逆变器，由组串式逆变器建造的电站占地面积小、无需机房、维护方便简单，特别是在分布式屋顶、山地丘陵等地方优势显著；而且电池板安装地点选择灵活，可最大限度吸收太阳能，使得其发电量高。

由于组串式光伏逆变器直流输入侧电压较低，因此拓扑结构多为两级式，由BOOST升压电路和逆变电路组成，前级BOOST完成升压及MPPT控制，后级逆变电路恒压运行，如图1所示。对后级逆变电路进行控制时，直流母线电压环输出作为电流环的给定来控制后级电压稳定运行于设定值，但是若进行有功调度时，就不能像单级式光伏发电系统那样，不能通过控制电流环的给定Id_ref来实现功率控制，所以需要设计一种适合两级式光伏发电系统的有功功率控制，保证精确调度，调度后系统稳定，调度过程平稳无电流冲击。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏逆变器有功调度方法，以解决两级式光伏发电系统不能通过控制电流大小实现功率控制的问题。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种光伏逆变器有功调度方法，该方法包括如下步骤：

(1)实时采样光伏发电系统的交流电压、交流功率，计算出当前有功功率Grid_Pac；

(2)将Grid_Pac和有功功率调度指令值的偏差值Error送入第一PI调节器PI1进行比例积分运算；

(3)将PI1的输出作为电池板的参考输出电压Uref，然后将其与实际电池板输出电压值Ufdb的差值送入第二PI调节器PI2进行比例积分运算；

(4)将PI2的输出进行正弦脉宽调制，生成PWM波去控制BOOST电路中开关器件的通断，使电池板输出电压偏移最大功率点，直到电池板输出功率等于调度功率，从而实现功率控制。

所述步骤(1)中有功功率Grid_Pac的计算公式如下：

Grid_Pac＝U_an*I_an+U_bn*I_bn+U_cn*I_cn

其中，U_an、U_bn、U_cn为三相交流相电压；I_an、I_bn、I_cn为三相交流电流。

所述步骤(2)中的有功调度指令值是将有功调度值斜坡化后作为有功调度斜坡指令值Pac_set_slope，再将Pac_set_slope与Grid_Pac进行差值计算后送入第一PI调节器PI1进行比例积分运算。

有功调度值斜坡化是以当前有功功率Grid_Pac为起始点，以P_step为步长，逐步减小到有功调度指令值Pac_set后维持。

所述第一PI调节器PI1和第二PI调节器PI2进行比例积分运算的计算公式如下：

u(t)=Kpie(t)+1τ∫e(t)dt]]>

上式中e(t)为输入，u(t)为输出；

将上式离散化为差分方程，第k拍输出为：