一種基于樣板機(jī)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(jī)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(jìn)行了規(guī)?；慕ㄔO(shè)。建成的光伏電站需要并入電網(wǎng)，并進(jìn)行功率控制，以實(shí)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(tái)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(shí)時(shí)輸出能力，即調(diào)節(jié)上限實(shí)時(shí)值。然而，市面上的逆變器基本上都不具備實(shí)時(shí)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(shí)際調(diào)節(jié)上限達(dá)不到設(shè)定值時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)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(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)上限，實(shí)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(jī)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(jī)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(jī)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(gè)逆變器作為樣板機(jī)，使其運(yùn)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(jī)的實(shí)時(shí)有功功率表征該區(qū)域中所有逆變器有功功率實(shí)時(shí)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(biāo)指令實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jī)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(jī)數(shù)量，所選擇的樣板機(jī)能夠反映某一區(qū)域內(nèi)所有同類逆變器的實(shí)際發(fā)電能力；在確定樣板機(jī)數(shù)量時(shí):根據(jù)本區(qū)域內(nèi)逆變器總數(shù)，選取樣板機(jī)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(jī)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(jī)，設(shè)置所選擇的樣板機(jī)，使其運(yùn)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(jī)的實(shí)時(shí)有功功率表征該區(qū)域中除樣板機(jī)外的所有逆變器有功功率實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)上限；
[0009]步驟4:對(duì)功率控制子站下發(fā)的有功功率目標(biāo)指令在光伏電站區(qū)域內(nèi)進(jìn)行有功功率分配；基于步驟3確定的逆變器有功功率實(shí)時(shí)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(biāo)指令在除樣板機(jī)外的所有逆變器中進(jìn)行有功功率分配。
[0010]本申請還進(jìn)一步優(yōu)選包括以下方案:
[0011]在步驟2中，在選擇樣板機(jī)時(shí):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(jī)山)按照逆變器的不同品牌型號(hào)、不同容量，選取設(shè)定比例的逆變器作為樣板機(jī):
[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(hào)的逆變器作為樣板機(jī):當(dāng)所有逆變器均為同品牌型號(hào)，且光照條件基本一致時(shí)，按照地理位置平均劃分，然后選擇樣板機(jī)；當(dāng)所有逆變器均為同品牌型號(hào)，但光照條件有較大差異時(shí)，按照不同的光照條件進(jìn)行劃分，然后選擇樣板機(jī)；當(dāng)逆變器存在品牌型號(hào)差異，但光照條件基本一致時(shí)，按照逆變器品牌型號(hào)及其分布區(qū)域進(jìn)行劃分，然后選擇樣板機(jī)；當(dāng)逆變器存在品牌型號(hào)差異，且光照條件有較大差異時(shí)，先按照不同的光照條件進(jìn)行劃分，然后在劃分后的各個(gè)區(qū)域里再依照逆變器品牌型號(hào)按比例選擇；
[0013]在步驟2中，如果所選擇的逆變器存在運(yùn)行故障、通訊故障，或其它原因?qū)е掠行影鍣C(jī)數(shù)量不足時(shí)，則按照預(yù)先設(shè)定好的順序依次自動(dòng)選擇正常運(yùn)行的逆變器為樣板機(jī)，設(shè)置其運(yùn)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(jī)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(hào)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(hào)的逆變器作為樣板機(jī)，通過就地操作或遠(yuǎn)方后臺(tái)操作，更改其工作模式為不限功率模式；然后對(duì)所選擇的樣板機(jī)進(jìn)行有效性判斷，只有運(yùn)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(jī)才是有效樣板機(jī)；當(dāng)所選擇的有效樣板機(jī)數(shù)量小于設(shè)定值時(shí)，通過自動(dòng)選擇的方式繼續(xù)選擇運(yùn)行正常、通訊完好、無故障無閉鎖的逆變器作為樣板機(jī)，直到滿足樣板機(jī)的數(shù)量要求，同時(shí)通過遠(yuǎn)方遙控將自動(dòng)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(jī)的數(shù)量小于3時(shí)，取所有有效樣板機(jī)實(shí)時(shí)有功功率的平均值作為該區(qū)域中除樣板機(jī)外的所有逆變器有功功率實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)上限；
[0016]當(dāng)有效樣板機(jī)的數(shù)量大于等于3時(shí)，去掉樣板機(jī)中一個(gè)實(shí)時(shí)有功功率最大值和一個(gè)實(shí)時(shí)有功功率最小值，其余有效樣板機(jī)實(shí)時(shí)有功功率值的平均值作為該區(qū)域中除樣板機(jī)外的所有逆變器有功功率實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)上限；或者計(jì)算每一個(gè)樣板機(jī)實(shí)時(shí)有功功率值與所有樣板機(jī)整體實(shí)時(shí)有功功率平均值的偏差，去掉偏差最大的實(shí)時(shí)有功功率值，其余有效樣板機(jī)實(shí)時(shí)有功功率的平均值作為該區(qū)域中除樣板機(jī)外的所有逆變器有功功率實(shí)時(shí)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(jī)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(shí)發(fā)值為Pnow，可調(diào)上限為Pmax，目標(biāo)指令為Pcmd，所述目標(biāo)指令是經(jīng)過轉(zhuǎn)換的、針對(duì)所調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)不計(jì)樣板機(jī)的所有并網(wǎng)可調(diào)逆變器的總指令，通過樣板機(jī)得到的單臺(tái)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(shí)，
[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(shí)，
[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(shí)發(fā)有功功率，PNcmd為并網(wǎng)可調(diào)逆變器的目標(biāo)有功功率，N為逆變器的編號(hào)，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(jī)法分配方法，彌補(bǔ)了目前逆變器無法實(shí)時(shí)上送調(diào)節(jié)上限的不足，極大程度地提高了所分配目標(biāo)指令的有效性，使得單個(gè)逆變器的目標(biāo)指令不超出它的實(shí)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(jī)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(jī)，使其更具有代表性；自動(dòng)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(bǔ)充，具有靈活、方便的特點(diǎn)。結(jié)合樣板機(jī)的人工設(shè)置和自動(dòng)選擇，既突出了樣板機(jī)的代表作用，又使得樣板機(jī)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(jī)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(jī)的光伏功率調(diào)節(jié)方法之樣板機(jī)選擇與設(shè)置子流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下就結(jié)合說明書附圖一一基于樣板機(jī)的光伏功率調(diào)節(jié)方法流程示意圖，來進(jìn)一步說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0033]本申請公開的樣板機(jī)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(jī)數(shù)量，所選擇的樣板機(jī)能夠反映某一區(qū)域內(nèi)所有同類逆變器的實(shí)際發(fā)電能力；在確定樣板機(jī)數(shù)量時(shí):根據(jù)本區(qū)域內(nèi)逆變器總數(shù)，選取樣板機(jī)的比例不超過逆變器總數(shù)的10%。例如，一個(gè)總?cè)萘繛?00MW的光伏電站，采用單臺(tái)容量為500kW的逆變器，則全站共有200臺(tái)逆變器，按照匯集線數(shù)量進(jìn)行區(qū)域劃分，為方便說明，假定平均劃分為5個(gè)區(qū)域，則每個(gè)區(qū)域包含40臺(tái)逆變器，可設(shè)置樣板機(jī)數(shù)量為4 ;
[0035]步驟2:根據(jù)步驟I確定的樣本機(jī)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(jī)，設(shè)置所選擇的樣板機(jī)，使其運(yùn)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(jī)選擇與設(shè)置時(shí)，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(jī):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(jī)；b)按照逆變器的不同品牌型號(hào)、不同容量，選取設(shè)定比例的逆變器作為樣板機(jī)。當(dāng)所有逆變器均為同品牌型號(hào)，且光照條件基本一致時(shí)，按照地理位置平均劃分，然后選擇樣板機(jī)；當(dāng)所有逆變器均為同品牌型號(hào)，但光照條件有較大差異時(shí)，按照不同的光照條件進(jìn)行劃分，然后選擇樣板機(jī)；當(dāng)逆變器存在品牌型號(hào)差異，但光照條件基本一致時(shí)，按照逆變器品牌型號(hào)及其分布區(qū)域進(jìn)行劃分，然后選擇樣板機(jī)；當(dāng)逆變器存在品牌型號(hào)差異，且光照條件有較大差異時(shí)，先按照不同的光照條件進(jìn)行劃分，然后在劃分后的各個(gè)區(qū)域里再依照逆變器品牌型號(hào)按比例選擇。選擇后的樣板機(jī)，通過就地操作或遠(yuǎn)方后臺(tái)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(jī)數(shù)量應(yīng)該和設(shè)置的樣板機(jī)數(shù)量一致。上例中，根據(jù)本要求每個(gè)區(qū)域需要選擇4臺(tái)逆變器作為樣板機(jī)，并且設(shè)置其運(yùn)行于不限功率模式；
[0037]其次，對(duì)直接設(shè)置的樣板機(jī)進(jìn)行有效性判斷，只有運(yùn)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(jī)才是有效樣板機(jī)。在樣板機(jī)有效性判斷的同時(shí)，統(tǒng)計(jì)每一個(gè)區(qū)域有效樣板機(jī)的數(shù)量，記為number。
[0038]然后，進(jìn)行自動(dòng)選擇的判斷與執(zhí)行。當(dāng)有效樣板機(jī)數(shù)量number等于設(shè)置的樣板機(jī)數(shù)量時(shí)，完成樣板機(jī)選擇；當(dāng)有效樣板機(jī)數(shù)量number大于設(shè)置的樣板機(jī)數(shù)量時(shí)，將產(chǎn)生告警事件，提示運(yùn)行人員檢查并處理異常。當(dāng)有效樣板機(jī)數(shù)量number小于設(shè)置的樣板機(jī)數(shù)量時(shí)，需要進(jìn)行自動(dòng)選擇，即按照數(shù)量差額，依次選擇那些運(yùn)行正常、通訊完好、無故障無閉鎖，且運(yùn)行在限功率模式的逆變器為樣板機(jī)，選擇順序可以是逆變器的編號(hào)順序，地理位置排序，或是通訊地址順序等。對(duì)于上例，數(shù)量差額為4-mumber，也即需要自動(dòng)選擇4-number臺(tái)逆變器作為樣板機(jī)。自動(dòng)選擇的樣板機(jī)，需要設(shè)置其有功功率目標(biāo)指令為額定功率或最大功率。完成自動(dòng)選擇后，需要重新統(tǒng)計(jì)