[发明专利]一种光伏电站频率与电压调节协同控制方法及系统

权利要求书

1.一种光伏电站频率与电压调节协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：确定光伏发电站中调控参与频率、逆变器有功输出、逆变器无功输出的优先级顺序；

S2：基于S1中的优先级顺序，结合光伏发电站容量利用状况，划分逆变器的调压工况；

S3：采集当前光伏发电站的运行数据，通过运行数据计算下一时刻无功调压量，基于下一时刻无功调压量预判下一时刻的调压工况，并根据下一时刻的调压工况计算逆变器的有功输出和无功输出。

2.根据权利要求1所述的一种光伏电站频率与电压调节协同控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，优先级顺序为：

将光伏并网点电压调至不越限状态；

调节逆变器有功功率输出至最大化；

调节逆变器无功输出至最小化。

3.根据权利要求1所述的一种光伏电站频率与电压调节协同控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述逆变器的调压工况包括：

工况Ⅰ：表示下一时刻无需调压，逆变器的有功功率按最大功率追踪或调度有功指令输出，无功功率输出为0；

工况Ⅱ：表示下一时刻光伏电站并网点PCC处电压会越上限，按照功能的优先级顺序，优先利用部分逆变器剩余容量进行无功调压，调压过程中有功功率仍按MPPT输出；

工况Ⅲ：表示下一时刻并网点PCC处电压会越上限，且单独利用逆变器剩余容量进行无功调压无法将并网点PCC处电压调至正常范围内，需减少逆变器有功输出，多余容量用于无功调压。

4.根据权利要求2所述的一种光伏电站频率与电压调节协同控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，采集当前光伏发电站的运行数据包括：

当前时刻并网点PCC处电压U_s，光伏有功输出P_PV，无功输出Q_PV，光伏负荷有功P_L，光伏负荷无功Q_L和下一时刻光伏MPPT最大有功P_max；

所述下一时刻无功调压量的计算过程为：

通过公式(1)计算逆变器剩余无功调压量：

式中，U_max表示并网点电压；U₀表示逆变器桥臂输出端口电压；

基于公式(1)计算下一时刻无功调压量Q'_PV：

5.根据权利要求3所述的一种光伏电站频率与电压调节协同控制方法，其特征在于，所述步骤S3中：

当下一时刻无功调压量Q'_PV＞0时，下一时刻逆变器以工况Ⅰ运行；

当下一时刻无功调压量Q'_PV≤0，且P_max和Q'_PV总容量在逆变器容量范围内时，下一时刻逆变器以工况Ⅱ运行；

当下一时刻无功调压量Q'_PV≤0，但P_max和Q'_PV总容量超出逆变器最大容量，下一时刻逆变器以工况Ⅲ运行。

6.根据权利要求5所述的一种光伏电站频率与电压调节协同控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，当下一时刻逆变器以工况Ⅰ运行时，此时逆变器剩余容量不需要无功调压，即Q'_PV、Sq满足式(3)：

该工况下逆变器下一时刻有功和无功输出参考值通过公式(4)表达：

P_ref＝P_max , Q_ref＝0 (4)

式中：P_ref表示有功功率参考值；Q_ref表示无功功率参考值。