[发明专利]一种故障穿越方法、装置和光伏发电系统在审

专利信息
申请号: 201810408450.2 申请日: 2018-05-02
公开(公告)号: CN108565892A 公开(公告)日: 2018-09-21
发明(设计)人: 张野;洪潮;张帆;杨健;李俊杰;孙鹏伟 申请(专利权)人: 南方电网科学研究院有限责任公司;中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心
主分类号: H02J3/38 分类号: H02J3/38;H02J1/02
代理公司: 广州三环专利商标代理有限公司 44202 代理人: 梁顺宜;郝传鑫
地址: 510670 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 光伏发电系统 电压偏差量 故障穿越 光伏板 直流母线电压 占空比信号 电流参考 电流测量 电流内环 电流偏差 死区 输出直流母线 门槛 比例系数 交流电网 有效限制 直流母线 参考 无通信 转换 减去 减小
【权利要求书】:

1.一种故障穿越方法,其特征在于,适用于光伏发电系统,包括:

获取光伏板的电压偏差量和电流测量值,将所述电压偏差量转换为电流内环参考值;

获取直流母线的电压偏差量,判断所述直流母线的电压偏差量是否大于死区门槛值;

若是,则输出所述直流母线的电压偏差量与所述死区门槛值的偏差值,并将所述偏差值乘以比例系数,得到电流偏差量;若否,则输出所述偏差值为零;

计算所述电流内环参考值减去所述光伏板的电流测量值和所述电流偏差量的值,得到所述光伏板的电流参考值;

将所述电流参考值转换为占空比信号,以使所述光伏发电系统根据所述占空比信号控制所述直流母线电压的稳定。

2.如权利要求1所述的光伏发电系统的故障穿越方法,其特征在于,所述获取光伏板的电压偏差量和电流测量值具体包括:

获取光伏板的电压测量值和电流测量值,通过MPPT控制器得到光伏板的电压参考值;

计算光伏板的电压参考值和光伏板的电压测量值的电压差,得到所述光伏板的电压偏差量。

3.如权利要求1所述的光伏发电系统的故障穿越方法,其特征在于,所述获取直流母线的电压偏差量具体包括:

获取直流母线的电压参考值和电压测量值,计算所述直流母线的电压参考值和电压测量值的电压差,得到所述直流母线的电压偏差量。

4.一种故障穿越装置,其特征在于,适用于光伏发电系统,包括:

第一电压外环控制模块,用于获取光伏板的电压偏差量,将所述电压偏差量转换为电流内环参考值;

第二电压外环控制模块,用于获取直流母线的电压偏差量,判断所述直流母线的电压偏差量是否大于死区门槛值;若是,则输出所述直流母线的电压偏差量与所述死区门槛值的偏差值,并将所述偏差值乘以比例系数,得到电流偏差量;若否,则输出所述偏差值为零;

电流内环控制模块,用于获取光伏板的电流测量值,还用于计算所述电流内环参考值减去所述光伏板的电流测量值和所述电流偏差量的值,得到所述光伏板的电流参考值;

辅助直流电压控制模块,用于将所述电流参考值转换为占空比信号,以使所述光伏发电系统根据所述占空比信号控制所述直流母线电压的稳定。

5.如权利要求4所述的故障穿越装置,其特征在于,所述故障穿越装置还包括MPPT控制器,所述MPPT控制器用于获取光伏板的电压测量值和电流测量值,并根据所述光伏板的电压测量值和电流测量值得到所述光伏板的电压参考值。

6.如权利要求5所述的故障穿越装置,其特征在于,所述第一电压外环控制模块包括第一比较器和第一PI控制器;其中,

所述第一比较器用于计算光伏板的电压参考值和光伏板的电压测量值的电压差,得到所述光伏板的电压偏差量;

所述第一PI控制器用于将所述电压偏差量转换为电流内环参考值。

7.如权利要求4所述的故障穿越装置,其特征在于,所述第二电压外环控制模块包括第二比较器和比例环节控制器;其中,

所述第二比较器用于获取直流母线的电压偏差量,判断所述直流母线的电压偏差量是否大于死区门槛值;若是,则输出所述直流母线的电压偏差量与所述死区门槛值的偏差值;若否,则输出所述偏差值为零;

所述比例环节控制器用于将所述偏差值乘以比例系数,得到电流偏差量。

8.如权利要求4所述的故障穿越装置,其特征在于,所述电流内环控制模块包括第三比较器,所述第三比较器用于获取光伏板的电流测量值,还用于计算所述电流内环参考值减去所述光伏板的电流测量值和所述电流偏差量的值,得到所述光伏板的电流参考值。

9.如权利要求4所述的故障穿越装置,其特征在于,所述辅助直流电压控制模块包括第二PI控制器,所述第二PI控制器用于将所述电流参考值转换为占空比信号,以使所述光伏发电系统根据所述占空比信号控制所述直流母线的电压的稳定。

10.一种光伏发电系统,其特征在于,包括:光伏板、直流升压变换器、直流-交流变换器、直流-交流控制器、变压器、交流电网以及上述权利要求4至9中任一项所述的故障穿越装置;其中,

所述光伏板用于将光能转换为直流电压;所述直流升压变换器用于对所述直流电压进行升压;所述直流-交流变换器用于将升压后的直流电压转换为交流电压;所述变压器用于对所述交流电压进行升压,从而将升压后的交流电压汇入输入交流电网中;所述直流-交流控制器用于控制所述直流-交流变换器的工作;

所述故障穿越装置用于控制所述直流升压变换器,当所述直流升压变换器输出的直流母线电压大于所述故障穿越装置中的死区门槛值时,所述故障穿越装置输出占空比信号,以使所述直流升压变换器根据所述占空比信号控制输出的所述直流母线电压的稳定。

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