本發(fā)明涉及一種用于光伏電站的功率調(diào)控方法與系統(tǒng)，屬于光伏發(fā)電領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，能源供給趨緊和環(huán)境破壞成為全球性的重大問題，世界各國正在積極采取措施解決與之相關(guān)的問題。綠色環(huán)保能源得到廣泛應(yīng)用，光伏發(fā)電以其獨(dú)特優(yōu)勢得到青睞。近年來，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康快速發(fā)展。2015年我國光伏發(fā)電裝機(jī)容量約15GWp，截止2015年底，光伏發(fā)電累計裝機(jī)容量約43GWp，預(yù)計2020年底將突破100GWp，光伏電能接入公共電網(wǎng)的容量持續(xù)增大；同時光伏電能具有隨機(jī)性，光伏逆變器布局分散，尤其是組串逆變器數(shù)量較多，如果采用傳統(tǒng)的功率調(diào)控技術(shù)必給公共電網(wǎng)帶來較大的波動且調(diào)控響應(yīng)速度較慢，一定程度上不能滿足電力調(diào)度部門的要求。

目前，以光伏電站中全部分布式功率節(jié)點(diǎn)為調(diào)控對象的功率調(diào)控方法具有調(diào)控速度快的優(yōu)點(diǎn)，但由于每個分布式功率節(jié)點(diǎn)存在的調(diào)控誤差和死區(qū)問題，以全部分布式功率節(jié)點(diǎn)為調(diào)控對象的功率調(diào)控方法存在功率調(diào)節(jié)振幅較大，即調(diào)控精度較差的缺點(diǎn)；以光伏電站中部分布式功率節(jié)點(diǎn)為調(diào)控對象的功率調(diào)控方法具有調(diào)控精度較高的優(yōu)點(diǎn)，但其調(diào)控速度較慢。調(diào)控響應(yīng)速度和精度不滿足要求時，電能波動較大，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)質(zhì)量，光伏電站因功率調(diào)控不滿足要求被電力調(diào)度部門扣分罰款的情況時有發(fā)生，所以，設(shè)計一種快速穩(wěn)定且精度較高的功率調(diào)控方法對優(yōu)化功率調(diào)控和提高光伏電能質(zhì)量具有較高的工程應(yīng)用價值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于光伏電站的功率調(diào)控方法與系統(tǒng)，用于解決光伏電站中調(diào)控響應(yīng)速度和精度不能同時兼顧的問題，保證電能質(zhì)量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種用于光伏電站的功率調(diào)控方法，步驟如下：

比較目標(biāo)功率和實(shí)際功率差值的絕對值與設(shè)定值的關(guān)系；當(dāng)目標(biāo)功率和實(shí)際功率差值的絕對值大于設(shè)定值時，以全部分布式功率節(jié)點(diǎn)為對象，計算出每個分布式功率節(jié)點(diǎn)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)后，將功率調(diào)控數(shù)據(jù)對應(yīng)發(fā)送至每個分布式功率節(jié)點(diǎn)；當(dāng)目標(biāo)功率和實(shí)際功率差值的絕對值小于或等于設(shè)定值時，以部分分布式功率節(jié)點(diǎn)為對象，計算出所述部分分布式功率節(jié)點(diǎn)中每個分布式功率節(jié)點(diǎn)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)后，將功率調(diào)控數(shù)據(jù)對應(yīng)發(fā)送至所述部分分布式功率節(jié)點(diǎn)中的每個分布式功率節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步的，當(dāng)目標(biāo)功率和實(shí)際功率差值的絕對值小于或等于設(shè)定值時，按照分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前輸出功率值從小到大選取一個或若干分布式功率節(jié)點(diǎn)作為對象進(jìn)行調(diào)控。

進(jìn)一步的，設(shè)定值為0.1倍的實(shí)際功率。

進(jìn)一步的，根據(jù)分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前輸出功率，計算分布式功率節(jié)點(diǎn)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)。

更進(jìn)一步的，當(dāng)實(shí)際功率小于目標(biāo)功率時，分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前輸出功率越大，調(diào)控時對應(yīng)增加的功率調(diào)控數(shù)據(jù)越小；當(dāng)實(shí)際功率大于目標(biāo)功率時，分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前輸出功率越大，調(diào)控時對應(yīng)減少的功率調(diào)控數(shù)據(jù)越大。

本發(fā)明的一種用于光伏電站的功率調(diào)控系統(tǒng)，包括：比較單元：用于比較目標(biāo)功率和實(shí)際功率差值的絕對值與設(shè)定值的關(guān)系；發(fā)送單元：用于當(dāng)目標(biāo)功率和實(shí)際功率差值的絕對值大于設(shè)定值時，以全部分布式功率節(jié)點(diǎn)為對象，計算出每個分布式功率節(jié)點(diǎn)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)后，將功率調(diào)控數(shù)據(jù)對應(yīng)發(fā)送至每個分布式功率節(jié)點(diǎn)；當(dāng)目標(biāo)功率和實(shí)際功率差值的絕對值小于或等于設(shè)定值時，以部分分布式功率節(jié)點(diǎn)為對象，計算出所述部分分布式功率節(jié)點(diǎn)中每個分布式功率節(jié)點(diǎn)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)后，將功率調(diào)控數(shù)據(jù)對應(yīng)發(fā)送至所述部分分布式功率節(jié)點(diǎn)中的每個分布式功率節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步的，發(fā)送單元中，當(dāng)目標(biāo)功率和實(shí)際功率差值的絕對值小于或等于設(shè)定值時，按照分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前輸出功率值從小到大選取一個或若干分布式功率節(jié)點(diǎn)作為對象進(jìn)行調(diào)控。

進(jìn)一步的，設(shè)定值為0.1倍的實(shí)際功率。

進(jìn)一步的，發(fā)送單元中，根據(jù)分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前輸出功率，計算分布式功率節(jié)點(diǎn)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)。

更進(jìn)一步的，發(fā)送單元中，當(dāng)實(shí)際功率小于目標(biāo)功率時，分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前輸出功率越大，調(diào)控時對應(yīng)增加的功率調(diào)控數(shù)據(jù)越小；當(dāng)實(shí)際功率大于目標(biāo)功率時，分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前輸出功率越大，調(diào)控時對應(yīng)減少的功率調(diào)控數(shù)據(jù)越大。

本發(fā)明的有益效果是：采用本發(fā)明的方案，根據(jù)目標(biāo)功率和實(shí)際功率差值的絕對值與設(shè)定值的關(guān)系，當(dāng)實(shí)際功率與目標(biāo)功率偏差較大時，將功率調(diào)控數(shù)據(jù)發(fā)送給全部分布式功率節(jié)點(diǎn)，通過全部分布式功率節(jié)點(diǎn)的調(diào)控，實(shí)際功率可以快速得到調(diào)節(jié)；當(dāng)實(shí)際功率與目標(biāo)偏差較小時，僅將功率調(diào)控數(shù)據(jù)發(fā)送給部分分布式功率節(jié)點(diǎn)，由于需要調(diào)控的數(shù)據(jù)相對較小，縱使僅對部分分布式功率節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)控，調(diào)控速度也不會太慢。由此可見，本發(fā)明的技術(shù)方案不但具有以光伏電站中全部分布式功率節(jié)點(diǎn)為調(diào)控對象的功率調(diào)控方法的快速調(diào)控優(yōu)點(diǎn)和以光伏電站中部分分布式功率節(jié)點(diǎn)為調(diào)控對象的功率調(diào)控方法的精確調(diào)控優(yōu)點(diǎn)，還盡可能地避免了分布式功率節(jié)點(diǎn)的誤差和死區(qū)帶來的不利影響，整體上兼顧了光伏電站對功率調(diào)控響應(yīng)速度和精度的要求，減少了對公共電網(wǎng)的波動沖擊，具有較高的工程實(shí)用價值。

附圖說明

圖1是一種用于光伏電站的功率調(diào)控方法實(shí)施例的調(diào)控示意圖；

圖2是一種用于光伏電站的功率調(diào)控方法實(shí)施例的調(diào)控流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

一種用于光伏電站的功率調(diào)控方法實(shí)施例

光伏電站中，監(jiān)控系統(tǒng)通過通訊設(shè)備監(jiān)視和控制分布式功率節(jié)點(diǎn)，其中通訊設(shè)備包括通訊主機(jī)和規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置。每臺規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置分別對應(yīng)一個分布式功率節(jié)點(diǎn)或者一組分布式功率節(jié)點(diǎn)。所述分布式功率節(jié)點(diǎn)為逆變器或者無功補(bǔ)償器SVG。如圖1所示為每臺規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置分別對應(yīng)一個分布式功率節(jié)點(diǎn)的情形，其中規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置1對應(yīng)分布式功率節(jié)點(diǎn)1，監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)給分布式功率節(jié)點(diǎn)1的控制消息通過通訊主機(jī)和規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置1發(fā)送至分布式功率節(jié)點(diǎn)1；規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置2對應(yīng)分布式功率節(jié)點(diǎn)2，監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)給分布式功率節(jié)點(diǎn)2的控制消息通過通訊主機(jī)和規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置2發(fā)送至分布式功率節(jié)點(diǎn)2；以此類推。

對于某一臺規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置對應(yīng)一組分布式功率節(jié)點(diǎn)的情況，可以通過UDP協(xié)議將相同需求的規(guī)約轉(zhuǎn)換設(shè)備和分布式功率節(jié)點(diǎn)進(jìn)行歸組，通過地址和UDP端口識別不同的分組，可以在該組中傳送統(tǒng)一調(diào)控信息。如某一臺規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置對應(yīng)3個分布式功率節(jié)點(diǎn)，則監(jiān)控系統(tǒng)通過通訊主機(jī)和該規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置可以下發(fā)給其中的1個分布式功率節(jié)點(diǎn)或者同時下發(fā)給其中的2個或者3個分布式功率節(jié)點(diǎn)控制信息。

如圖2所示，功率調(diào)控方法包括下面的步驟：一個調(diào)控周期內(nèi)：

獲取光伏電站相關(guān)實(shí)際數(shù)據(jù)，比較目標(biāo)功率W₁和實(shí)際功率W₂差值的絕對值與0.1倍實(shí)際功率的關(guān)系，判斷是否需要調(diào)控及采取何種調(diào)控方式。

當(dāng)|W₁-W₂|＞0.1W₁時，以全部分布式功率節(jié)點(diǎn)為對象，計算出每個分布式功率節(jié)點(diǎn)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)后，將功率調(diào)控數(shù)據(jù)通過規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置對應(yīng)發(fā)送至每個分布式功率節(jié)點(diǎn)，分布式功率節(jié)點(diǎn)根據(jù)功率調(diào)控數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)調(diào)控。本實(shí)施例中，分布式功率節(jié)點(diǎn)的總個數(shù)為N，那么在|W₁-W₂|＞0.1W₁的情況下，這N個分布式功率節(jié)點(diǎn)都將接收到各自對應(yīng)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)。可以根據(jù)每個分布式功率節(jié)點(diǎn)當(dāng)前實(shí)際輸出功率，計算每個分布式功率節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)，具體可以按照如下方法：當(dāng)實(shí)際功率W₂小于目標(biāo)功率W₁時，分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前輸出功率越大，調(diào)控時對應(yīng)增加的功率調(diào)控數(shù)據(jù)越小(如這N個分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前實(shí)際輸出功率按照從大到小的順序排列為：分布式功率節(jié)點(diǎn)1、分布式功率節(jié)點(diǎn)2、…分布式功率節(jié)點(diǎn)N-1、分布式功率節(jié)點(diǎn)N，那么調(diào)控時這N個分布式功率節(jié)點(diǎn)對應(yīng)增加的功率調(diào)控數(shù)據(jù)按照從小到大的順序排列為分布式功率節(jié)點(diǎn)1、分布式功率節(jié)點(diǎn)2、…分布式功率節(jié)點(diǎn)N-1、分布式功率節(jié)點(diǎn)N)；當(dāng)實(shí)際功率W₂大于目標(biāo)功率W₁時，分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前輸出功率越大，調(diào)控時對應(yīng)減少的功率調(diào)控數(shù)據(jù)越大(如這N個分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前實(shí)際輸出功率按照從大到小的順序排列為：分布式功率節(jié)點(diǎn)1、分布式功率節(jié)點(diǎn)2、…分布式功率節(jié)點(diǎn)N-1、分布式功率節(jié)點(diǎn)N，那么調(diào)控時這N個分布式功率節(jié)點(diǎn)對應(yīng)減少的功率調(diào)控數(shù)據(jù)按照從大到小的順序排列為分布式功率節(jié)點(diǎn)1、分布式功率節(jié)點(diǎn)2、…分布式功率節(jié)點(diǎn)N-1、分布式功率節(jié)點(diǎn)N)。下發(fā)給每個分布式功率節(jié)點(diǎn)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)值不大于每個分布式功率節(jié)點(diǎn)各自的功率最大值，不小于每個分布式功率節(jié)點(diǎn)各自的功率死區(qū)值。

當(dāng)|W₁-W₂|≤0.1W₁時，以部分分布式功率節(jié)點(diǎn)為對象，計算出所述部分分布式功率節(jié)點(diǎn)中每個分布式功率節(jié)點(diǎn)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)后，將功率調(diào)控數(shù)據(jù)通過規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置對應(yīng)發(fā)送至所述部分分布式功率節(jié)點(diǎn)中每個分布式功率節(jié)點(diǎn)。部分分布式功率節(jié)點(diǎn)的選取可采用如下方式進(jìn)行：按照分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前輸出功率值從小到大選取一個或若干分布式功率節(jié)點(diǎn)作為對象進(jìn)行調(diào)控(按這種方式選取的目的在于選取其中的當(dāng)前實(shí)際輸出功率值小的分布式功率節(jié)點(diǎn))。下發(fā)給所述部分分布式功率節(jié)點(diǎn)中每個分布式功率節(jié)點(diǎn)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)值不大于每個分布式功率節(jié)點(diǎn)各自的功率最大值，不小于每個分布式功率節(jié)點(diǎn)各自的功率死區(qū)值。

本實(shí)施例中，分布式功率節(jié)點(diǎn)的總個數(shù)為N，在|W₁-W₂|≤0.1W₁的情況下，僅選取其中的部分分布式功率節(jié)點(diǎn)為控制對象，如只選取這N個分布式功率節(jié)點(diǎn)其中的2個分布式功率節(jié)點(diǎn)為控制對象進(jìn)行計算，得出這2個分布式功率節(jié)點(diǎn)分別對應(yīng)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)。在計算這2個分布式功率節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)時，可以根據(jù)這2個分布式功率節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的實(shí)際輸出功率大小進(jìn)行功率調(diào)控數(shù)據(jù)計算，具體可以按照如下方法：當(dāng)實(shí)際功率W₂小于目標(biāo)功率W₁時，分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前輸出功率越大，調(diào)控時對應(yīng)增加的功率調(diào)控數(shù)據(jù)越小(比如分布式功率節(jié)點(diǎn)1的當(dāng)前輸出功率大于分布式功率節(jié)點(diǎn)2的當(dāng)前輸出功率，那么調(diào)控時分布式功率節(jié)點(diǎn)1對應(yīng)增加的功率調(diào)控數(shù)據(jù)小于分布式功率節(jié)點(diǎn)2對應(yīng)增加的功率調(diào)控數(shù)據(jù))；當(dāng)實(shí)際功率W₂大于目標(biāo)功率W₁時，分布式功率節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前輸出功率越大，調(diào)控時對應(yīng)減少的功率調(diào)控數(shù)據(jù)越大(比如分布式功率節(jié)點(diǎn)1的當(dāng)前輸出功率大于分布式功率節(jié)點(diǎn)2的當(dāng)前輸出功率，那么調(diào)控時分布式功率節(jié)點(diǎn)1對應(yīng)減少的功率調(diào)控數(shù)據(jù)大于分布式功率節(jié)點(diǎn)2對應(yīng)減少的功率調(diào)控數(shù)據(jù))。

一個調(diào)控周期結(jié)束，依次循環(huán)，直至達(dá)到目標(biāo)功率值，即W₁＝W₂。

功率調(diào)控過程中必須保證分布式功率節(jié)點(diǎn)(逆變器或無功補(bǔ)償器SVG)通訊正常、正常開機(jī)狀態(tài)、實(shí)際功率與上次調(diào)控值之差的絕對值小于等于逆變器或SVG可調(diào)功率誤差。

一種用于光伏電站的功率調(diào)控系統(tǒng)實(shí)施例

一種用于光伏電站的功率調(diào)控系統(tǒng)，包括：比較單元：用于比較目標(biāo)功率和實(shí)際功率差值的絕對值與設(shè)定值的關(guān)系；發(fā)送單元：用于當(dāng)目標(biāo)功率和實(shí)際功率差值的絕對值大于設(shè)定值時，以全部分布式功率節(jié)點(diǎn)為對象，計算出每個分布式功率節(jié)點(diǎn)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)后，將功率調(diào)控數(shù)據(jù)對應(yīng)發(fā)送至每個分布式功率節(jié)點(diǎn)；當(dāng)目標(biāo)功率和實(shí)際功率差值的絕對值小于或等于設(shè)定值時，以部分分布式功率節(jié)點(diǎn)為對象，計算出所述部分分布式功率節(jié)點(diǎn)中每個分布式功率節(jié)點(diǎn)的功率調(diào)控數(shù)據(jù)后，將功率調(diào)控數(shù)據(jù)對應(yīng)發(fā)送至所述部分分布式功率節(jié)點(diǎn)中的每個分布式功率節(jié)點(diǎn)。

上述各單元是與上面的方法實(shí)施例相對應(yīng)的功能模塊。本發(fā)明的方法運(yùn)行于功率調(diào)控系統(tǒng)中，方法實(shí)施例中的全部或部分流程，是通過計算機(jī)程序或者計算機(jī)程序配合硬件來完成的。系統(tǒng)實(shí)施例即是與方法實(shí)施例相對應(yīng)的一個功能模塊構(gòu)架。

最后所應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明而非限定本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解；依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。