光伏发电系统的控制方法、控制装置及光伏发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于光伏发电技术领域，尤其涉及光伏发电系统的控制方法、控制装置及 光伏发电系统。
【背景技术】
[0002] 随着光伏发电技术的不断发展，现在得到了广泛的应用。目前出现的一种新型的 光伏发电系统包括光伏发电装置、DC/DC变换器、储能装置和逆变器，其中光伏发电装置产 生的电能可以直接为负载供电，可以通过逆变器馈入电网，也可以通过DC/DC变换器存储 至储能装置。
[0003] 光伏发电系统受环境影响很大，当光照剧烈变化时，光伏发电系统的输出功率波 动较大，会给电网的规划、运行和调度造成困难。为了解决这一问题，现在出现了基于虚拟 同步机（VSG)方式控制逆变器运行的技术，使得光伏发电系统向电网输入的功率平滑，并 对电网体现同步发电机的特性。
[0004] 但是，现在光伏发电系统的控制过程中，未考虑光伏发电装置和储能装置，导致光 伏发电系统的运行不够稳定。因此，如何优化光伏发电系统的控制方法，使其高效稳定运 行，是本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供光伏发电系统的控制方法及控制装置，以实现 光伏发电系统的高效稳定运行。本发明还提供一种光伏发电系统。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] 本发明公开一种光伏发电系统的控制方法，所述光伏发电系统包括光伏发电装 置、DC/DC变换器、储能装置和逆变器，所述控制方法包括：
[0008] 确定所述逆变器的平均有功功率和平均无功功率；
[0009] 根据虚拟同步机的同步旋转角频率和输出角频率，确定所述逆变器的第一有功指 令信号；
[0010] 获取所述储能装置的实际荷电状态，利用所述储能装置的实际荷电状态和荷电状 态给定值，确定所述逆变器的第二有功指令信号；
【主权项】
1. 一种光伏发电系统的控制方法，所述光伏发电系统包括光伏发电装置、DC/DC变换 器、储能装置和逆变器，其特征在于，所述控制方法包括： 确定所述逆变器的平均有功功率和平均无功功率； 根据虚拟同步机的同步旋转角频率和输出角频率，确定所述逆变器的第一有功指令信 号； 获取所述储能装置的实际荷电状态，利用所述储能装置的实际荷电状态和荷电状态给 定值，确定所述逆变器的第二有功指令信号； 根据公式
计算虚拟同步机 当前的输出角频率《，对虚拟同步机当前的输出角频率进行积分得到虚拟同步机的输出 电压相角，其中，J为转子转动惯量，《 (s)为虚拟同步机的输出角频率《的拉式变换值， W(I(S)为虚拟同步机的同步旋转角频率的拉式变换值，PMf(S)为虚拟同步机的有功功 率给定值PMf的拉式变换值，为所述逆变器的第二有功指令信号^的拉 式变换值，APMfPV(s)为所述逆变器的第一有功指令信号APMfPd^拉式变换值，7^(.v)为所 述逆变器的平均有功功率户的拉式变换值； 根据公式
计算所述逆变器的输出电压基准信号UMf，其中，％ 为空载电压，QMf为所述逆变器的无功功率给定值，0为所述逆变器的平均无功功率，n为 电压控制下垂系数； 将所述虚拟同步机的输出电压相角和所述逆变器的输出电压基准信号组合成所述逆 变器的输出电压的参考指令矢量，对所述逆变器进行闭环控制，以使得所述逆变器的输出 电压跟随所述参考指令矢量。
2. 根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，确定所述逆变器的平均有功功率和 平均无功功率，包括： 确定所述逆变器的三相输出电压和三相输出电流； 利用所述逆变器的三相输出电压和三相输出电流，计算所述逆变器的输出电压的d轴 分量UjPq轴分量U^，计算所述逆变器的输出电流的d轴分量I^Pq轴分量I 根据公式
计算所述逆变器的平均有 功功车 根据公式
计算所述逆变器的平均 无功功率0， 其中，《h为陷波器需要滤除的谐波角频率，t为一阶低通滤波器的时间常数，s为拉 普拉斯算子。
3. 根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，根据虚拟同步机的同步旋转角频 率和输出角频率，确定所述逆变器的第一有功指令信号，包括： 确定虚拟同步机的下垂系数； 计算所述虚拟同步机的同步旋转角频率和所述虚拟同步机的输出角频率之间的差 值； 确定所述差值与所述下垂系数的比值为所述逆变器的第一有功指令信号。
4. 根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，根据虚拟同步机的同步旋转角频 率和输出角频率，确定所述逆变器的第一有功指令信号，包括： 确定虚拟同步机的下垂系数； 计算所述虚拟同步机的同步旋转角频率和所述虚拟同步机的输出角频率之间的差 值； 计算所述差值与所述下垂系数的比值； 利用第一预设函数对所述比值修正，确定修正后的数值为所述逆变器的第一有功指令 信号，其中所述第一预设函数包括一次调频荷电状态校正函数-次调频最大功率点 追踪校正函数1%"中的至少一个。
5. 根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，利用所述储能装置的实际荷电状 态和荷电状态给定值，确定所述逆变器的第二有功指令信号，包括： 确定所述储能装置的荷电状态控制增益； 计算所述储能装置的实际荷电状态和荷电状态给定值之间的差值； 确定所述差值和所述荷电状态控制增益的乘积为所述逆变器的第二有功指令信号。
6. 根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，利用所述储能装置的实际荷电状 态和荷电状态给定值，确定所述逆变器的第二有功指令信号，包括： 确定所述储能装置的荷电状态控制增益； 计算所述储能装置的实际荷电状态和荷电状态给定值之间的差值； 计算所述差值和所述荷电状态控制增益的乘积； 利用第二预设参数对所述乘积进行修正，确定修正后的数值为所述逆变器的第二有功 指令信号，其中，所述第二预设参数包括荷电状态校正函数fS(K、电压冲击校正函数fAu、频 率冲击校正函数fAu、以及荷电状态