[发明专利]一种适用于分布式光伏电站的区域智能调控系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源控制技术领域，具体涉及一种适用于分布式光伏电站的区域智能调控系统和方法。

背景技术

近年来，在各国政府的大力支持下，分布式发电技术得到了快速的发展，尤其是具有清洁环保、无污染、分布广泛、可再生等优点的光伏发电。在国家政策的大力支持下，我国分布式光伏电站建设具有广阔的市场空间。

分布式光伏发电大多以分散屋顶安装或建筑一体化为主，基于布线的简便性和能源就地接入就地使用减小损耗的原则，城市电网中光伏的接入将是分散而无序的，分布式光伏的大量接入改变了原有的单电源结构，单配电网变成多电源结构。

随着分布式光伏电站建设补贴模式的变化，即由原来的电站建设补贴变更为度电补贴，用户则更加关注光伏电站的发电效率和发电量。而组串逆变器(不大于60kW)采用模块化设计，在每个光伏组串并网逆变器的直流端可实现最大功率跟踪功能，且不受组串间模块差异和遮影的影响，同时减少了光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，大大提高了发电量；另外组串逆变器还可解决不同朝向、不同倾角、不同区域引起的低效率问题，也可解决最大化减小阵列失谐损耗对发电效率的影响；同时采用组串逆变器时会省去汇流箱、直流柜，减少了两个故障环节，大大提高了系统的可靠性。因此，在分布式光伏电站中采用组串逆变器进行分散逆变、集中并网的模式可大大提高发电效率和发电量。

但这样的建设模式给光伏电站的功率调节带来了一系列的问题，比如整站中组串逆变器的数量剧增，组串逆变器布置比较分散，功率调节控制策略更加复杂；对逆变器进行数据采集和控制变得困难且可靠性差等。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于分布式光伏电站的区域智能调控系统，以解决采用组串逆变器进行分散逆变器、集中并网的建设模式给电站的功率调节所带来的系列问题，同时提供一种使用调控系统的调控方法。

为了实现以上目的，本发明适用于分布式光伏电站的区域智能调控系统所采用的技术方案如下：

光伏监控主站，用于接收调度中心下发的功率调节指令后进行功率分配计算并将计算结果下发给各对应的区域智能调控单元；

区域智能调控单元，包括：数据采集与处理模块，采集光伏电站就地设备的数据并进行处理；规约转换模块，对采集的就地设备的数据进行规约转换，用于功率调节，同时上送给光伏监控主站；功率调节模块，根据接收到的对应的功率调节指令对所负责的区域内的组串逆变器进行功率调节，共同完成调度中心下发的功率调节任务。

所述区域智能调控单元与光伏监控主站之间通过光纤及以太网进行通讯。

数据采集与处理模块对采集到的光伏电站就地设备的数据的处理包括滤波、精度校验、有效性检查。

本发明适用于分布式光伏电站的区域智能调控方法包括如下步骤：

(1)光伏监控主站接收调度中心下发的调度指令后，根据各区域智能调控单元上送至监控主站的数据计算出待分配的有功调节指令；

(2)将待分配的有功调节指令进行功率分配计算得到每个区域智能调控单元的功率调节指令；

(3)各区域智能调控单元根据对应的功率调节指令对所负责区域内的组串逆变器进行功率调节，共同完成调度中心下发的功率调节任务。

光伏监控主站对待分配的有功调节指令进行功率分配计算采用可调容量比例分配算法，根据实时计算的各个智能调控单元的可调容量，按照最大可调容量大的区域分配有功功率多的原则进行功率调节指令的分配，计算公式如下：

式中：P_jref为第j个区域智能调控单元的待分配有功调节指令；

P_mj为第j个区域智能调控单元的有功功率可调节容量；

ΣP_mar为整站内各区域调控单元的有功功率可调节容量之和；

P_Dref为光伏电站待分配的有功调节指令。

所述区域智能调控单元根据该区域内每个逆变器的当前出力、最优工作区间、调节速度分配每个逆变器的调节指令使其输出到目标值。

所述步骤(3)还包括各区域智能调控单元将功率调节的结果实时上送至光伏监控主站。