一種基于樣板機的光伏功率調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于光伏功率控制系統(tǒng)的樣板機法分配策略。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來，隨著光伏技術(shù)的發(fā)展和成熟，光伏電站得到大力推廣，并進行了規(guī)?；慕ㄔO(shè)。建成的光伏電站需要并入電網(wǎng)，并進行功率控制，以實現(xiàn)電能優(yōu)化和電力調(diào)度。功率優(yōu)化控制子站需要把調(diào)度指令合理分配，并下發(fā)到每一臺逆變器。目前主導(dǎo)的幾種分配策略一一平均分配法、等比例分配法和相似裕度分配法等，無疑都需要獲得逆變器的實時輸出能力，即調(diào)節(jié)上限實時值。然而，市面上的逆變器基本上都不具備實時輸出調(diào)節(jié)上限的能力，功率優(yōu)化控制子站也只好通過定值設(shè)置的方式代替該值。由此，在逆變器實際調(diào)節(jié)上限達不到設(shè)定值時，就會導(dǎo)致目標指令分配給已經(jīng)不具備調(diào)節(jié)能力的逆變器，必然地降低了控制的效率。為了獲得逆變器實時的調(diào)節(jié)上限，實現(xiàn)更佳的控制效果，就有必要引入一種新型的分配方法——樣板機法分配方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提出了一種基于光伏功率控制系統(tǒng)的樣板機法分配方法，該方法同樣適用于風(fēng)電等其它技術(shù)領(lǐng)域。
[0004]本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種基于樣板機的光伏功率調(diào)節(jié)方法，其特征在于:在光伏電站區(qū)域內(nèi)設(shè)置某一或某幾個逆變器作為樣板機，使其運行于不限功率模式、額定功率輸出模式或最大有功功率輸出模式，采用所述樣板機的實時有功功率表征該區(qū)域中所有逆變器有功功率實時調(diào)節(jié)上限，根據(jù)功率控制子站下發(fā)的有功功率目標指令實現(xiàn)對光伏電站區(qū)域內(nèi)逆變器的有功功率調(diào)節(jié)。
[0006]一種基于樣板機的光伏功率調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:
[0007]步驟1:確定樣板機數(shù)量，所選擇的樣板機能夠反映某一區(qū)域內(nèi)所有同類逆變器的實際發(fā)電能力；在確定樣板機數(shù)量時:根據(jù)本區(qū)域內(nèi)逆變器總數(shù)，選取樣板機的比例不超過逆變器總數(shù)的10% ;步驟2:根據(jù)步驟I確定的樣本機數(shù)量，選擇光伏電站區(qū)域內(nèi)既定數(shù)量的逆變器作為樣板機，設(shè)置所選擇的樣板機，使其運行于不限功率模式、額定功率輸出模式或最大有功功率輸出模式；
[0008]步驟3:估算有功功率調(diào)節(jié)上限，采用所述樣板機的實時有功功率表征該區(qū)域中除樣板機外的所有逆變器有功功率實時調(diào)節(jié)上限；
[0009]步驟4:對功率控制子站下發(fā)的有功功率目標指令在光伏電站區(qū)域內(nèi)進行有功功率分配；基于步驟3確定的逆變器有功功率實時調(diào)節(jié)上限，采用相似裕度的分配方法將功率控制子站下發(fā)的有功功率目標指令在除樣板機外的所有逆變器中進行有功功率分配。
[0010]本申請還進一步優(yōu)選包括以下方案:
[0011]在步驟2中，在選擇樣板機時:a)按照光照條件即地理位置和地勢均勻分布為條件劃片選取樣板機山)按照逆變器的不同品牌型號、不同容量，選取設(shè)定比例的逆變器作為樣板機:
[0012]按照步驟I確定的數(shù)量選擇不同光照條件或不同品牌型號的逆變器作為樣板機:當(dāng)所有逆變器均為同品牌型號，且光照條件基本一致時，按照地理位置平均劃分，然后選擇樣板機；當(dāng)所有逆變器均為同品牌型號，但光照條件有較大差異時，按照不同的光照條件進行劃分，然后選擇樣板機；當(dāng)逆變器存在品牌型號差異，但光照條件基本一致時，按照逆變器品牌型號及其分布區(qū)域進行劃分，然后選擇樣板機；當(dāng)逆變器存在品牌型號差異，且光照條件有較大差異時，先按照不同的光照條件進行劃分，然后在劃分后的各個區(qū)域里再依照逆變器品牌型號按比例選擇；
[0013]在步驟2中，如果所選擇的逆變器存在運行故障、通訊故障，或其它原因?qū)е掠行影鍣C數(shù)量不足時，則按照預(yù)先設(shè)定好的順序依次自動選擇正常運行的逆變器為樣板機，設(shè)置其運行于不限功率模式、額定功率輸出模式或最大有功功率輸出模式，使得最終的有效樣板機數(shù)量符合定值要求；其中，所述預(yù)先設(shè)定的順序可以是逆變器的編號順序、地理位置排序，或是通訊地址順序。
[0014]在步驟2中，按照步驟I確定的數(shù)量選擇不同光照條件或不同品牌型號的逆變器作為樣板機，通過就地操作或遠方后臺操作，更改其工作模式為不限功率模式；然后對所選擇的樣板機進行有效性判斷，只有運行正常、通訊完好、無故障無閉鎖且工作在不限功率模式下的樣板機才是有效樣板機；當(dāng)所選擇的有效樣板機數(shù)量小于設(shè)定值時，通過自動選擇的方式繼續(xù)選擇運行正常、通訊完好、無故障無閉鎖的逆變器作為樣板機，直到滿足樣板機的數(shù)量要求，同時通過遠方遙控將自動選擇的逆變器的工作模式設(shè)置為額定功率輸出模式或最大有功功率輸出模式。
[0015]在步驟3中，當(dāng)有效樣板機的數(shù)量小于3時，取所有有效樣板機實時有功功率的平均值作為該區(qū)域中除樣板機外的所有逆變器有功功率實時調(diào)節(jié)上限；
[0016]當(dāng)有效樣板機的數(shù)量大于等于3時，去掉樣板機中一個實時有功功率最大值和一個實時有功功率最小值，其余有效樣板機實時有功功率值的平均值作為該區(qū)域中除樣板機外的所有逆變器有功功率實時調(diào)節(jié)上限；或者計算每一個樣板機實時有功功率值與所有樣板機整體實時有功功率平均值的偏差，去掉偏差最大的實時有功功率值，其余有效樣板機實時有功功率的平均值作為該區(qū)域中除樣板機外的所有逆變器有功功率實時調(diào)節(jié)上限。
[0017]在步驟4中，設(shè)定光伏電站區(qū)域，即所調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)除樣板機以外的所有并網(wǎng)可調(diào)逆變器的數(shù)量為n，有功功率實發(fā)值為Pnow，可調(diào)上限為Pmax，目標指令為Pcmd，所述目標指令是經(jīng)過轉(zhuǎn)換的、針對所調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)不計樣板機的所有并網(wǎng)可調(diào)逆變器的總指令，通過樣板機得到的單臺逆變器的調(diào)節(jié)上限為Pref，則:
[0018]Pnow = Plnow+P2now+......+PNnow ；
[0019]Pmax = Pref^n ;
[0020]當(dāng)Pcmd>Pnow 時，
[0021]向上調(diào)節(jié)比例 Kup = (Pcmd - Pnow) / (Pmax - Pnow);
[0022]PNcmd = PNnow+Kup*(Pref - PNnow);
[0023]當(dāng)PcmcKPnow 時，
[0024]向下調(diào)節(jié)比例 Kdown = Pcmd/Pnow ；
[0025]PNcmd = Kdown*PNnow ；
[0026]式中，PNnow為并網(wǎng)可調(diào)逆變器的實發(fā)有功功率，PNcmd為并網(wǎng)可調(diào)逆變器的目標有功功率，N為逆變器的編號，取值I?η。
[0027]本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果:
[0028]所述樣板機法分配方法，彌補了目前逆變器無法實時上送調(diào)節(jié)上限的不足，極大程度地提高了所分配目標指令的有效性，使得單個逆變器的目標指令不超出它的實際調(diào)節(jié)范圍，提升了執(zhí)行的速度，提高了控制的效率。
[0029]所述樣板機法分配方法，人工設(shè)置的方式可以直接指定優(yōu)選的逆變器為樣板機，使其更具有代表性；自動選擇的方式通過程序判斷選擇，可以作為人工設(shè)置方式的補充，具有靈活、方便的特點。結(jié)合樣板機的人工設(shè)置和自動選擇，既突出了樣板機的代表作用，又使得樣板機的選擇更加可靠完善，并且易于應(yīng)用。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明基于樣板機的光伏功率調(diào)節(jié)方法流程示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明基于樣板機的光伏功率調(diào)節(jié)方法之樣板機選擇與設(shè)置子流程示意圖。
【具體實施方式】
[0032]以下就結(jié)合說明書附圖一一基于樣板機的光伏功率調(diào)節(jié)方法流程示意圖，來進一步說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0033]本申請公開的樣板機法分配方法，如附圖1所示，包括以下步驟:
[0034]步驟1:確定樣板機數(shù)量，所選擇的樣板機能夠反映某一區(qū)域內(nèi)所有同類逆變器的實際發(fā)電能力；在確定樣板機數(shù)量時:根據(jù)本區(qū)域內(nèi)逆變器總數(shù)，選取樣板機的比例不超過逆變器總數(shù)的10%。例如，一個總?cè)萘繛?00MW的光伏電站，采用單臺容量為500kW的逆變器，則全站共有200臺逆變器，按照匯集線數(shù)量進行區(qū)域劃分，為方便說明，假定平均劃分為5個區(qū)域，則每個區(qū)域包含40臺逆變器，可設(shè)置樣板機數(shù)量為4 ;
[0035]步驟2:根據(jù)步驟I確定的樣本機數(shù)量，選擇光伏電站區(qū)域內(nèi)既定數(shù)量的逆變器作為樣板機，設(shè)置所選擇的樣板機，使其運行于不限功率模式、額定功率輸出模式或最大有功功率輸出模式；在樣板機選擇與設(shè)置時，如附圖2所示，應(yīng)遵循以下流程:
[0036]首先，直接設(shè)置樣板機:a)按照光照條件即地理位置和地勢均勻分布為條件劃片選取樣板機；b)按照逆變器的不同品牌型號、不同容量，選取設(shè)定比例的逆變器作為樣板機。當(dāng)所有逆變器均為同品牌型號，且光照條件基本一致時，按照地理位置平均劃分，然后選擇樣板機；當(dāng)所有逆變器均為同品牌型號，但光照條件有較大差異時，按照不同的光照條件進行劃分，然后選擇樣板機；當(dāng)逆變器存在品牌型號差異，但光照條件基本一致時，按照逆變器品牌型號及其分布區(qū)域進行劃分，然后選擇樣板機；當(dāng)逆變器存在品牌型號差異，且光照條件有較大差異時，先按照不同的光照條件進行劃分，然后在劃分后的各個區(qū)域里再依照逆變器品牌型號按比例選擇。選擇后的樣板機，通過就地操作或遠方后臺操作，更改其工作模式為不限功率模式。人工設(shè)置的樣板機數(shù)量應(yīng)該和設(shè)置的樣板機數(shù)量一致。上例中，根據(jù)本要求每個區(qū)域需要選擇4臺逆變器作為樣板機，并且設(shè)置其運行于不限功率模式；
[0037]其次，對直接設(shè)置的樣板機進行有效性判斷，只有運行正常、通訊完好、無故障無閉鎖且工作在不限功率模式下的樣板機才是有效樣板機。在樣板機有效性判斷的同時，統(tǒng)計每一個區(qū)域有效樣板機的數(shù)量，記為number。
[0038]然后，進行自動選擇的判斷與執(zhí)行。當(dāng)有效樣板機數(shù)量number等于設(shè)置的樣板機數(shù)量時，完成樣板機選擇；當(dāng)有效樣板機數(shù)量number大于設(shè)置的樣板機數(shù)量時，將產(chǎn)生告警事件，提示運行人員檢查并處理異常。當(dāng)有效樣板機數(shù)量number小于設(shè)置的樣板機數(shù)量時，需要進行自動選擇，即按照數(shù)量差額，依次選擇那些運行正常、通訊完好、無故障無閉鎖，且運行在限功率模式的逆變器為樣板機，選擇順序可以是逆變器的編號順序，地理位置排序，或是通訊地址順序等。對于上例，數(shù)量差額為4-mumber，也即需要自動選擇4-number臺逆變器作為樣板機。自動選擇的樣板機，需要設(shè)置其有功功率目標指令為額定功率或最大功率。完成自動選擇后，需要重新統(tǒng)計