[发明专利]用于分布式发电系统的并网点电压升抑制方法

说明书

一种用于分布式发电系统的并网点电压升抑制方法，基于并网点电压和输出有功功率，采用三段式无功功率控制，本发明综合考虑并网点电压及逆变器输出有功功率，最终确定所吸收无功功率值，动态实时地实现对分布式发电系统并网点电压的控制。本发明适用于高密度多接入点分布式发电系统。

技术领域

本发明涉及一种分布式发电系统并网点电压升抑制方法。

背景技术

随着气候变暖、能源危机问题的日益突出，可再生能源已成为发展趋势，其中太阳能光伏发电是可再生能源利用的重要形式。大规模的光伏发电系统并网运行，有可能引起潮流逆流的问题，导致光伏发电系统公共连接点(PCC)电压升高或过电压。电压升高问题在高密度多接入点分布式发电系统低压网络尤其突出。电压升高不仅影响当地负荷的供电质量，同时增大了变压器和线路等的输配电设备损耗，造成系统过载，而且限制了PCC接入更多的光伏发电系统，影响光伏发电系统渗透率。

目前常用的抑制电压升的本地无功功率控制策略包括固定功率因数法、有功功率-功率因数法和稳态电压幅值-无功功率法(Q(U))，这些方法都是通过一个常数或者一阶分段函数来确定的，在逆变器控制器中实现起来简单，但是每种方法都存在不足之处。采用固定功率因数法，逆变器吸收的无功功率与发出的有功功率成一定的比例，当发出的有功功率很小时，产生过电压的可能性很小，在这种情况下无功功率控制是没有必要的，还会导致额外的网络损耗。方法通过采用分段函数解决了固定因数法的不足。固定功率因数法和方法都是根据测量的得到的有功功率值间接实现并网点电压支撑，都是假定电网电压升高与逆变器发出的有功功率有关，而没有考虑负荷的变化。然而，当本地负荷需求很大，与逆变器输出的有功功率相当时，并网点电压不会超出限定值，这种情况下采用Q(U)方法更合适。当采用Q(U)方法时变压器附近的逆变器吸收的无功功率可以忽略，因为这些点电压升高不明显。但其实当线路末端其它并网点电压超过限定值时，变压器附近的逆变器也应该帮助吸收一定的无功功率，这种情况下方法更合适。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提出一种分布式发电系统并网点电压升抑制方法。本发明适用于高密度多接入点分布式发电系统。本发明综合考虑并网点电压及逆变器输出有功功率，最终确定所吸收的无功功率值，不需要增加额外的设备，在保证光伏系统发电量的同时，对并网点电压进行有效支撑。

应用本发明分布式发电系统并网点电压升抑制方法的三相逆变器，包括逆变器主电路部分和逆变器控制电路部分。逆变器控制电路部分向逆变器主电路部分的三相逆变桥发出触发信号，控制三相逆变桥中的开关器件。所述的逆变器主电路部分包括直流母线电源、三相逆变桥、三相滤波电感、三相滤波电容和三相变压器。逆变器控制电路部分包括采样单元、控制单元及驱动单元，三者顺序依次连接。采样单元采集逆变器主电路部分的电压、电流信号作为控制单元的输入，经过控制单元的处理得到相应的驱动信号，驱动逆变器主电路部分的三相逆变桥。所述的采样单元包括并网点电压、逆变器输出电流、直流母线电源的直流电压和电流的采样电路，采样电路由采样电阻及霍尔传感器组成。控制单元包括锁相环单元、最大功率跟踪单元、Clark变换单元、Park变换单元、无功指令生成单元、电流控制单元以及PWM生成单元。

所述的逆变器主电路部分中，直流母线电源接于三相逆变桥的直流输入测，三相逆变桥的交流输出侧连接于三相滤波电感的一侧，三相滤波电感的另一侧连接三相滤波电容，三相滤波电容的另一侧连接三相变压器的原边，变压器的副边接连接电网。三相滤波电容采用Y型连接法。

本发明分布式发电系统并网点电压升抑制方法采用如下技术方案：