光伏发电系统及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109802426A(43)申请公布日2019.05.24(21)申请号201811354438.4(22)申请日2018.11.14(71)申请人华为技术有限公司地址518129广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼(72)发明人石荣亮辛凯刘云峰(74)专利代理机构深圳市深佳知识产权代理事务所(普通合伙)44285代理人王仲凯(51)Int.Cl.H02J3/38(2006.01)权利要求书4页说明书25页附图11页(54)发明名称光伏发电系统及其控制方法(57)摘要本申请提供了一种光伏发电系统及其控制方法，该光伏发电系统包括DC/AC逆变电路，位于该DC/AC逆变电路前级的N路，分别与光伏组串相连的DC/DC变换器电路，以及与DC/AC逆变电路和N路DC/DC变换器电路相连的控制器，该控制器用于对n路DC/DC变换器电路采用MPPT控制，对N-n路DC/DC变换器电路采用CPG控制。本申请通过上述两种控制，可实现光伏组串式逆变器在任意光照强度与环境温度下快速、准确的功率预留或限制，并消除光伏组串式逆变器的直流母线电压与交流侧输出功率脉动，且在不外加储能元件的前提下，实现对光伏组串式逆变器的虚拟同步机控制，以及延长光伏组串式逆变器的使用寿命。CN109802426ACN109802426A权利要求书1/4页1.一种光伏发电系统，其特征在于，包括光伏组串、控制器、一DC/AC逆变电路，以及位于所述DC/AC逆变电路前级的N路DC/DC变换器电路；每一路DC/DC变换器电路与至少一所述光伏组串相连，所述N的取值为大于等于2的正整数；所述控制器分别与所述DC/AC逆变电路、N路DC/DC变换器电路相连，所述控制器，用于对n路DC/DC变换器电路采用最大功率点跟踪MPPT控制，确定使所述n路DC/DC变换器电路处于最大功率点工作状态时的第一控制参数，根据所述第一控制参数以及有功功率的预留备用参数控制所述N-n路DC/DC变换器电路工作于恒功率发电CPG模式，n的取值为大于等于1小于等于N-1的正整数；所述光伏发电系统通过所述DC/AC逆变电路的输出端接入电网。2.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述控制器，包括：最大功率点跟踪MPPT控制器，用于对所述n路DC/DC变换器电路进行最大功率点跟踪MPPT控制，确定使所述n路DC/DC变换器电路处于最大功率点工作装置的第一控制参数，基于所述第一控制参数和所述有功功率的预留备用参数得到第二控制参数；恒功率发电CPG控制器，用于基于所述第二控制参数对所述N-n路DC/DC变换器电路进行恒功率发电CPG控制，使所述N-n路DC/DC变换器电路工作于恒功率发电CPG模式。3.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述控制器，包括：虚拟同步发电机VSG控制器，用于基于电网并网参数和虚拟同步发电机VSG控制算法计算得到虚拟同步发电机VSG功率参数；最大功率点跟踪MPPT控制器，用于对n路DC/DC变换器电路进行最大功率点跟踪MPPT控制，确定使所述n路DC/DC变换器电路处于最大功率点工作状态时的第一控制参数，基于所述第一控制参数、所述虚拟同步发电机VSG功率参数和所述有功功率的预留备用参数得到第二控制参数；恒功率发电CPG控制器，用于基于所述第二控制参数对N-n路DC/DC变换器电路进行恒功率发电CPG控制，使所述N-n路DC/DC变换器电路工作于恒功率发电CPG模式。4.根据权利要求3所述的光伏发电系统，其特征在于，所述虚拟同步发电机VSG控制器，用于基于虚拟同步发电机VSG控制算法，根据实际检测到的电网当前频率、电网额定频率，以及根据恒定虚拟惯量、自适应零虚拟惯量和自适应负虚拟惯量中的任意一个虚拟惯量进行计算，得到所述虚拟同步发电机VSG功率参数；其中，所述恒定虚拟惯量为VSG控制算法中的恒定虚拟惯量时间常数，所述自适应零虚拟惯量为VSG控制算法中的自适应零虚拟惯量时间常数，所述自适应负虚拟惯量为VSG控制算法中的自适应负零虚拟惯量时间常数。5.根据权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，所述最大功率点跟踪MPPT控制器，包括：n个控制电路、第一运算单元和第二运算单元；每一所述控制电路包括一最大功率点跟踪MPPT处理单元和乘法器；所述最大功率点跟踪MPPT处理单元，用于检测对应的DC/DC变换器电路的第一输入电压和第一输入电流，基于所述第一输入电压和所述第一输入电流确定对应的所述DC/DC变换器电路的当前输入功率，利用最大功率点跟踪MPPT控制算法得到所述DC/DC变换器电路的最大功率点处的第二输入电流；2CN109802426A权利要求书2/4页所述乘法器与所述最大功率点跟踪MPPT处理单元相