[实用新型]一种带防止直流过电压协调控制的光伏并网系统

说明书

本实用新型公开了一种带防止直流过电压协调控制的光伏并网系统，包括依次相连接的光伏电源、直流电网、DC/DC变流器、AC/DC变流器和交流电网，AC/DC变流器采用双闭环控制，外环为电压控制环，采用变斜率电压‑功率下垂控制和PI调节控制，内环为电流控制环。本实用新型通过在AC/DC变流器已有的下垂控制斜线中，增加拐点，将一条下垂控制斜线变为两段斜率不同的斜线，当运行电压到达拐点时，DC/DC变流器停止最大功率跟踪控制，直流电网不会出现过电压，此时，AC/DC变流器容量剩余很小，光伏发电也得到了充分利用。

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种带防止直流过电压协调控制的光伏并网系统。

背景技术

通过低压直流电网汇集光伏发电再通过多个AC/DC变流器将功率送入不同点交流电网可以更好地收集光伏能量，同时对交流电网电能质量影响更小，甚至有助于改善电网的供电可靠性。在直流电网中，如果存在多台AC/DC变流器并联运行，可以采用主从式的控制方式，一台AC/DC变流器控制直流电压，其它的控制功率；也可以采用分布式控制，即各AC/DC变流器都采用电压-功率下垂控制方式。采用分布式控制，不需要主机，各变流器之间也不需要通信。各AC/DC变流器通过检测直流电压的大小，调整输送功率的大小与方向，达到功率在各AC/DC变流器的合理分配。

目前，AC/DC变流器采用的电压-功率下垂控制方式都是一条斜线，即：在电压-功率坐标系上，通过一条直线连接最高运行电压、反向最大功率与最低运行电压、正向最大功率这两点。通过检测电压，可以感知AC/DC变流器还剩余百分之几的额定功率，但无法确定剩余功率的绝对值。若直流电网中存在一个或若干个AC/DC变流器停运检修，光伏发电总容量将超过运行AC/DC变流器容量，如果没有其他通信设施控制，容易导致过电压发生。为防止过电压，应该对光伏DC/DC变流器设置最高电压限值。在已有的电压-功率下垂控制方式下，一条斜线比较平坦，再加上电压测量误差，会导致以下情况：1、若限值设置太低，则出现AC/DC变流器还有足够容量情况下，光伏不再提高功率输出，不利于光伏发电的利用；2、若限值设置太高，则出现AC/DC变流器剩余容量不足时，光伏依然按最高跟踪功率输出，可能造成直流系统过电压。例如，中国专利文献CN202906489U公开了“一种光伏并网发电系统”，该专利的不足之处在于无法在保证直流电网不过电压的同时提高光伏发电产能的利用率。

发明内容

本实用新型主要解决原有的光伏并网系统无法在保证直流电网不过电压的同时提高光伏发电产能的利用率的技术问题；提供一种带防止直流过电压协调控制的光伏并网系统，通过在AC/DC变流器已有的下垂控制斜线中，增加拐点，将一条下垂控制斜线变为两段斜率不同的斜线，在直流运行电压靠近最高允许电压时，斜率变大，反之斜率变小，同时，将拐点电压设置为直流电网的最高运行电压。当运行电压到达拐点时，DC/DC变流器停止最大功率跟踪控制，直流电网不会出现过电压，此时，AC/DC变流器容量剩余很小，因此光伏发电也得到了充分利用。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括光伏电源、直流电网、DC/DC变流器、AC/DC变流器和交流电网，所述DC/DC变流器的输入端与光伏电源相连，所述DC/DC变流器的输出端通过直流电网与AC/DC变流器的输入端相连，所述AC/DC变流器的输出端与交流电网相连，所述AC/DC变流器采用双闭环控制，外环为电压控制环，采用变斜率电压-功率下垂控制和PI调节控制，内环为电流控制环。