[发明专利]一组光伏板的改进功率控制法

说明书

本发明涉及一种能够在光伏板设施中建立功率储备的方法，包括通过调整施加于光伏板的电压来控制光伏板的发电量，并且包括以下连续步骤：a)通过连续的电压增量或减量来改变(S2)施加于板上的电压并测量由板所提供的功率的相应变化；b)根据所确定的电压(V_MPP)来确定最大输出功率(MPP)；c)根据电力传输电网的频率测量值，再次改变电压(S5，S12)，以便达到提供预期储备的目标功率点(P_RPP)；然后，是以下平行步骤：d)测量电网的频率，而且，至少如果频率值低于阈值，则调整施加于板的电压，以便根据相对于标称频率(Δf)的频率偏差来释放全部或部分储备；e)重复测量由板所提供的功率(P)，而且，当所述提供的功率偏离由频率偏差调整的目标功率点且超出预定阈值时，重复步骤a)至c)。

技术领域

本发明涉及用于发电的光伏设施的管理，该设施包括至少一个逆变器，以确保设施的光伏板与电力传输电网之间的连接。

尤其涉及能使该设施参与电网频率的调节且无需使用存储介质的方法。

背景技术

目前，至少在法国，调节电网频率(在法国通常约为50Hz)所需的服务主要是由传统的生产商来提供的(管理来自比如水力、核能等来源的发电)。“替代性可再生能源”(例如风、光伏等)的生产商除外。

这些频率调节服务的目的是帮助把电网频率大约稳定在标称频率(例如50Hz)。为此，要求生产商(尤其是法国的传统生产商)在观察到电网频率过低(系统产能不足的症状)时要临时增加产能。

传统生产商可以通过把其设施的标称频率设定值设定为低于其最高功率来做到这一点。例如，如果频率低于其标称值50Hz，例如为49.8Hz，我们则需要电厂产生更多的电力，以便电网恢复其标称值50Hz。相反，当观察到电网频率过高(高于50Hz，例如为50.2Hz)时，则需要生产商能临时减少产能。

此外，通过快速注入储备所提供的动态频率支持可以通过在中断后迅速起作用来提高敏感电网中的服务质量，比如岛屿(孤立的)系统。

因为不参与频率调节，所以光伏装置的常规管理是使其光伏板始终能提取到可用的最大量的太阳能。通常用于这种管理的控制算法类型称为“最大功率点跟踪”(在下文中简称为“MPPT”)并且包括在施加于其终端的电压的基础上找到每个板的最大输出功率。相关的运行功率点称为“最大功率点”(在下文中简称为“MPP”)。

然而，随着电网中可再生能源的巨大增长，要求新型设施(包括“替代性可再生能源”)能够参与动态支持和/或频率调节。

针对频率过高的情况，现有的技术方案是临时降低替代性可再生能源生产商所产生的电力。例如，对于风能生产商来说，设计了特殊的技术方案来降低输出，比如改变风力机叶片的俯仰角使之仅仅只能产生额定的一部分可用功率。对于光伏能源生产商来说，可以通过偏离与为其供电的板的MPP运行功率点所相对应的电压(在下文中为“V_MPP”)来降低由逆变器所产生的功率。这个策略使之能够在频率过高的情况下迅速降低产能，因而能够限制电网中的频率增长。但是，这些方案仅有助于“减少”储备(换言之，在频率增加的情况下，降低了产能)。

要将这个原理扩展到增加储备，就必须能够保持在可用功率与实际注入电网中的功率之间的差额。一次能源(风、太阳等)的可变性使其特别难形成这种储备。

满足这一挑战并且有助于动态支持和/或频率调节所通常选择的技术方案是在设施内增加储存装置。但是，这样的主要弊端是需要额外的投资。

为了克服这个困难，就必须考虑可再生能源生产商的运营的内在改变，并因此考虑通常的控制算法(比如MPPT)的改变。

发明内容

本发明旨在改善这种现状。