CN108199420B - 光伏发电厂及其二次调频控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏发电厂及其二次调频控制方法。该光伏发电厂方法包括光伏发电站和有功功率控制系统；其中，光伏发电站，包括光伏阵列和光伏逆变器，光伏逆变器被配置为将光伏阵列产生的直流电能转换为交流电能；有功功率控制系统，被配置为当光伏发电厂的运行数据满足预设的二次调频条件的情况下，基于功率控制AGC指令值对光伏逆变器进行功率分配，并基于功率分配后的光伏逆变器的AGC指令值，调整光伏逆变器输出的有功功率。根据本发明实施例提供的光伏发电站，可以提高功率控制的精度和电力系统稳定性。

Description

光伏发电厂及其二次调频控制方法
技术领域
本发明涉及电力系统功率控制领域，尤其涉及光伏发电厂及其二次调频控制方法。
背景技术
随着新能源发电机组渗透率的不断增加，大规模新能源场站集中接入对电力系统的安全、稳定和高效运行带来了新的挑战。在电网实际运行中，当电量消耗与电量供给不匹配时，即可引起电网频率出现变化较小以及变动周期较短的微小分量，通常可以与通过发电机组调节系统的自身频率修正电网频率的波动，这个过程即可称为发电机组的一次调频。
新能源场站参与电力系统的一次调频控制时，要求光伏发电站满足实时限功率需求，也就是说，光伏发电站输出的有功功率大于有功功率下限阈值，以使新能源场站具有备用功率进行能量储备。
针对该电网需求，通常是在原有能量管理平台基础上进行改造，或者采用能量管理平台进行有功功率功率控制，功率控制精度低，电力系统稳定性差。
发明内容
本发明实施例提供一种光伏发电厂及其二次调频控制方法，可以提高功率控制的精度和电力系统稳定性。
根据本发明实施例的一方面，提供一种光伏发电厂，包括：光伏发电站和有功功率控制系统；其中，光伏发电站，包括光伏阵列和光伏逆变器，光伏逆变器被配置为将光伏阵列产生的直流电能转换为交流电能；有功功率控制系统，被配置为当光伏发电厂的运行数据满足预设的二次调频条件的情况下，基于功率控制AGC指令值对光伏逆变器进行功率分配，并基于功率分配后的光伏逆变器的AGC指令值，调整光伏逆变器输出的有功功率。
根据本发明实施例的另一方面，提供一种二次调频控制方法，包括：监测光伏发电厂的运行数据；确定光伏发电厂的运行数据满足预设的二次调频条件；基于功率控制AGC指令值对光伏逆变器进行功率分配；并且，根据功率分配后的光伏逆变器的AGC指令值，调整光伏逆变器输出的有功功率。
根据本发明实施例中的光伏发电厂及其二次调频控制方法，在光伏发电厂满足二次调频条件时，根据电网下发的AGC指令值对每台非标杆机进行AGC指令值的平均分配，并在AGC指令值的平均分配后，再次对非标杆机的输出功率进行调整，从而对基于一次调频需求的二次调频限功率测量进行优化，光伏电站整场功率控制响应速度快，精度高，进一步提高电力系统的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是示出根据本发明实施例的光伏发电厂的框架结构示意图；
图2是示出根据本发明示例性实施例的光伏发电厂的拓扑结构示意图；
图3是示出根据本发明实施例的场级控制器的结构示意图；
图4是示出根据本发明另一实施例的光伏发电厂的结构示意图；
图5是示出根据本发明实施例的二次调频控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了更好的理解本发明，下面将结合附图，详细描述根据本发明实施例的，应注意，这些实施例并不是用来限制本发明公开的范围。
图1示出了根据本发明实施例的光伏发电厂的框架结构示意图。
如图1所示，在一个实施例中，光伏发电厂可以包括光伏发电站和有功功率控制系统；其中，光伏发电站，包括光伏阵列111和光伏逆变器112，光伏逆变器112与光伏阵列111中对应的光伏发电机组10连接，光伏逆变器112被配置为将多个光伏阵列111产生的直流电能转换为交流电能，升压站可以用于将转换得到的交流电能进行电压升高处理，将电压升压处理得到的高压交流电能输送至电网。
有功功率控制系统，被配置为当光伏发电厂的并网点的频率值满足预设的一次调频触发条件时，根据光伏逆变器112的运行状态确定单机有功功率变化量，控制光伏发电厂进行一次调频。具体地，根据每个光伏逆变器112的运行状态，调整每个光伏逆变器输出的有功功率。
有功功率控制系统，还被配置为当光伏发电厂的运行数据满足预设的二次调频条件的情况下，基于功率控制AGC指令值对光伏逆变器进行功率分配，并基于功率分配后的光伏逆变器的AGC指令值，调整光伏逆变器输出的有功功率。
在本发明实施例中，有功功率控制系统采用集中控制方案，调节整个电网输出的有功功率，在满足光伏发电厂的一次调频需求的情况下，可以按照自动发电量控制AGC指令，控制每个光伏逆变器输出的有功功率，实现二次调频，对光伏发电厂整场控制速度快，精度高，从而增加系统的稳定性，改善风电的并网友好性。
需要说明的是，本发明实施例中的光伏发电厂不包括储能装置，利用有功功率控制系统控制光伏逆变器的有功出力。
继续参考图1，在一个实施例中，有功功率控制系统包括场级控制器121和单机调频模块122，其中，
场级控制器121，被配置为在光伏发电厂的运行数据满足二次调频条件的情况下，基于AGC指令值对光伏逆变器112进行功率分配，对于功率分配后满足预设的指令值调整条件的光伏逆变器112，生成对应的功率调整指令；
单机调频模块122，与对应的光伏逆变器112连接，单机调频模块122被配置为根据AGC指令值和功率调整指令调整光伏逆变器112输出的有功功率。
其中，单机调频模块122包括：
单机通信接口，与场级控制器121连接，被配置为接收场级控制器121下发的AGC指令值和功率调整指令，将接收到的AGC指令值和功率调整指令发送至对应的待调频光伏逆变器；
光伏控制器，被配置为根据AGC指令值和功率调整指令，按照预设的功率调节步长和调节速率，调整待调频光伏逆变器输出的有功功率。
图2描述根据本发明示例性实施例的光伏发电厂的拓扑结构示意图，图2与图1相同或等同的组件使用相同的标号。
如图2所示，在一个实施例中，光伏发电站中，每个光伏逆变器(图中未示出)与光伏阵列中对应的光伏发电机组连接，每个光伏逆变器将连接的光伏阵列产生的直流电能转换为交流电能，并将转换得到的交流电能汇入光伏母线；光伏母线通过与低压母线的电缆连接传输该交流电能到低压母线，低压母线通过升压站与高压母线相连接，低压母线上的交流电能经过升压处理成符合电网要求的交流电能，通过为与高压母线上的并网点接入电网。
继续参考图2，有功功率控制系统的场级控制器121与每个单机调频模块122可以通过光纤连接。场级控制器121作为一个精细化的能量管理平台，实时监测光伏发电厂的运行数据，根据监测的运行数据判断光伏发电厂的运行数据是否满足预设的二次调频条件，在满足预设的二次调频条件时，合理分配单机AGC指令值，并通过光纤发送单机AGC指令值和功率调整指令到每个单机调频模块122，使每个单机调频模块122能够快速响应单机AGC指令值和功率调整指令，光伏逆变器最大限度的参与到整个光伏发电厂的功率控制，具有较快的相应速度和精度，维持电力系统的稳定性。
在本发明实施例中，对光伏发电厂进行二次调频的条件包括以下条件中的任一个：
本次功率控制总指令值与上一次功率控制总指令值的差值大于预设的第一功率限制阈值；本次执行功率分配的时间点与上一次执行功率分配的时间点的时间间隔大于第一时间阈值；或者本次AGC总指令值与光伏发电厂的并网点有功功率值的差值小于预设的第二功率限制阈值，其中，AGC总指令值是通过对每个非标杆机的单机AGC指令进行求和计算得到的。
图3示出了根据本发明实施例的场级控制器的具体结构示意图。如图3所示，在一个实施例中，场级控制器121可以包括：二次调频功率分配装置310和AGC指令值调整装置320。
二次调频功率分配装置310，被配置为光伏发电厂的运行数据满足预设的二次调频条件时，根据检测的光伏逆变器输出的有功功率，选择对应的分配方式对光伏逆变器中的非标杆机进行功率分配；
在一个实施例中，二次调频功率分配装置310包括：
第一指令值分配模块311，被配置为光伏发电厂的运行数据满足AGC指令值的直接分配条件时，向满足直接分配条件的非标杆机发送对应的第一单机AGC指令值；
在一个实施例中，指令值直接分配条件包括如下条件中的任一个：光伏发电厂的并网点有功功率值小于预设的并网点有功功率下限阈值；光伏逆变器中的标杆机均为故障状态；或者并网点的运行数据不满足二次调频条件。
在一个实施例中，当光伏发电厂整场输出的有功功率小于并网点额定功率的10％时，场级控制器121直接转发电网的单机AGC指令值。
第二指令值分配模块312，被配置为基于非标杆机的单机AGC指令值，按照不同的光伏阵列平均分配单机AGC指令值，向光伏逆变器中满足指令值下发条件的非标杆机发送第二单机AGC指令值。
在一个实施例中，指令值下发条件包括以下条件中的任一个：将第一单机AGC指令值或第二单机AGC指令值作为单机AGC分配值，非标杆机的单机AGC分配值与上一次单机AGC分配值的差值大于预设的第三功率限制阈值；当前时间距离上一次发送单机AGC分配值的时间间隔大于第一时间间隔阈值；单机AGC分配值与非标杆机功率值的差值小于第四功率限制阈值。
在一个实施例中，第二指令值分配模块312具体用于：
根据非标杆机的单机AGC指令值和非标杆机的个数，计算得到光伏逆变器中非标杆机的AGC总指令值；基于监测的标杆机输出的有功功率，将非标杆机的AGC总指令值平均分配到每个光伏阵列，得到每个光伏阵列对应的AGC指令值；将每个光伏阵列对应的AGC指令值平均分配到每个光伏阵列中的光伏发电机组。
作为一个示例，可以根据下面的表达式计算每个光伏阵列中的光伏逆变的单机AGC指令值。
其中，标杆机的有功功率表示一个光伏阵列中的标杆机的有功功率，所有非标杆机的AGC指令值的和表示该光伏阵列中所有非标杆机的单机AGC指令值的和，所有非标杆机的理论功率的和表示以标杆机的有功功率做参考，该光伏阵列中的非标杆机理论上能够输出的有功功率。
例如，光伏阵列中的标杆机可以按照满额功率运行，则该光伏阵列中的非标杆机理论上能够输出的有功功率为该满额功率。
AGC指令值调整装置320，被配置为根据获取的功率分配后的非标杆机的单机AGC指令值，依次判定每个非标杆机是否满足预设的指令值重新调整条件，生成功率调整指令，对满足指令值重新调整条件的非标杆机进行功率调整。
在一个实施例中，AGC指令值调整装置320可以包括：
指令值筛选模块321，被配置为遍历光伏逆变器中非标杆机的单机AGC指令值，确定单机AGC指令值中的最小单机AGC指令值和最大单机AGC指令值。
待调频机组确定模块322，被配置为当最小单机AGC指令值小于预设的机组有功功率下限阈值，且最大单机AGC指令值大于机组有功功率下限阈值时，将具有最小单机AGC指令值的非标杆机和具有最大单机AGC指令值的非标杆机分别作为待调频光伏逆变器。
作为一个示例，遍历所有光伏逆变器中非标杆机的单机AGC指令值，如果所最小单机AGC指令值小于10％Pn，并且最大单机AGC指令值大于10％Pn，说明光伏逆变器中的非标杆机具备重新调整AGC指令值的条件。
指令值调整模块323，被配置为根据生成的功率调整指令，对待调频光伏逆变器执行指令值调整步骤，直到遍历次数达到预设的次数阈值或者所有非标杆机的单机AGC指令值均大于机组有功功率下限阈值。
在一个实施例中，指令值调整步骤可以包括：将待调频光伏逆变器的单机AGC指令值上调至机组有功功率下限阈值，并获取上调的上调额度，使用与上调额度等额的下调额度下调具有最大AGC指令值的非标杆机。
作为一个示例，可将具有最小AGC指令值的光伏逆变器的单机AGC指令值上调至10％Pn，同时，等额度的下调具有最大单机AGC指令值。重复遍历所有机组的AGC指令值，直到上述遍历过程的次数N达到光伏逆变器个数的一半，或者所有的光伏逆变器的单机AGC指令值都大于10％Pn时，停止重新调整。通过调整所有光伏逆变器的AGC指令值，可以使尽可能多的光伏逆变器可以参与电力系统的一次调频。
在本发明实施例中，光伏逆变器112可以包括标杆机和非标杆机。光伏逆变器对应的标杆机被配置为按照预设的标杆机选取方法获得，标杆机选取方法包括：
选取每个分组的光伏逆变器中具有相似地理位置和相同输出容量的光伏逆变器的一台，将选取的光伏逆变器作为分组中其他光伏发电机连接的逆变器的标杆机，标杆机被配置为按照光伏逆变器额定功率运行。
图4示出了根据本发明另一实施例的光伏发电厂的具体结构示意图。如图4所示，在一个实施例中，场级控制器121还可以包括：
逆变器运行状态监测装置330，被配置为根据预设的无故障运行条件，判定光伏逆变器对应的标杆机的运行状态是否正常，将运行状态不正常的标杆机作为故障标杆机；
虚拟标杆机设置装置340，被配置为按照预设的虚拟标杆机选取步骤为故障标杆机对应的光伏逆变器选取对应的虚拟标杆机，将选取的虚拟标杆机作为光伏逆变器对应的新的运行状态正常的标杆机，实时更新运行状态正常的标杆机的个数。虚拟标杆机选取步骤包括：
获取故障标杆机连接的光伏逆变器，测量光伏逆变器输出的有功功率值，得到第一有功功率测量值，在运行正常的标杆机中选取有功功率值大于第一有功功率测量值的有效标杆机，作为虚拟标杆机。
在一个实施例中，场站调频控制系统还包括功率变化率控制装置，被配置为在对光伏发电厂进行一次调频时，如果光伏发电厂满足一次调频和二次调频闭锁叠加工况，且光伏发电厂的并网点的有功功率增加量大于并网点有功功率下限阈值时，按照指定的第一调节速率和第一调节步长，对光伏发电厂的功率值进行调整；以及当多个光伏逆变器中非标杆机的AGC总指令值小于并网点有功功率下限阈值时，按照指定的第二调节速率和第二调节步长，对光伏发电厂的功率值进行调整。
作为一个示例，AGC指令可以为二次调频指令。光伏电厂并网点有功功率控制目标值为在光伏发电厂的有功功率初始值的基础上不断叠加频率偏移量的有功功率增量值和当前AGC指令的有功功率增量值，当电网频率在并网点频率允许变动范围内时，并网点有功功率控制目标值应为AGC指令值与快速频率响应调节量代数和，当电网频率超出并网点频率允许变动范围，在保持上一次的AGC指令的有功功率增量值的基础上，不再叠加当前AGC指令的有功功率增量值。
也就是说，光伏发电厂快速频率响应功能应与AGC控制相协调。当电网频率超出频率死区但小于50±0.1Hz时，新能源场站有功功率控制目标值应为AGC指令值与快速频率响应调节量代数和。当电网频率超出50±0.1Hz时，新能源快速频率响应闭锁AGC反向调节指令。
小于0.1Hz举例：假设电网频率死区为±0.06Hz，当前频率值为50.08Hz，全场参与系统一次调频，DeltP＝-500kW。在此期间，假设一：二次调频指令为要求全场功率由30000kW增加至30500kW，此时全场执行的总功率为30500-500＝30000；假设二：二次调频指令为要求全场功率由30000kW增加至29500kW，此时全场执行的总功率为29500-500＝29000kW(即不论一次调频与二次调频的方向如何，都是代数和)。
大于0.1Hz举例：假设电网频率死区为±0.06Hz，当前频率值为50.12Hz，全场参与系统一次调频，DeltP＝-1500kW。在此期间，假设一：二次调频指令为要求全场功率由30000kW增加至30500kW，此时全场执行的总功率为30000-1500＝28500；假设二：二次调频指令为要求全场功率由30000kW增加至29500kW，此时全场执行的总功率为29500-1500＝28000kW(即一次调频与二次调频的闭锁逻辑，同方向相加，反方向闭锁)。
作为一个示例，在光伏电厂在一次调频和二次调频闭锁叠加期间，当光伏发电厂的并网点的有功功率值增加量大于全场额定功率的10％时，可以按照每秒10％Pn的步长增加逆变器的有功功率值。作为一个示例，当光伏发电厂的并网点的有功功率指令值小于10％Pn时，按预设的控制策略周期值下发有逆变器的有功功率增加值。
在本发明实施例中，实时刷新标杆机的个数和功率状态，在光伏发电厂满足二次调频条件时，根据电网下发的AGC指令值对每台非标杆机进行AGC指令值的平均分配，并在AGC指令值的平均分配后，遍历所有非标杆机的AGC指令值，对非标杆机的输出功率进行调整，从而对基于一次调频需求的二次调频限功率测量进行优化，光伏电站整场功率控制响应速度快，精度高，进一步提高电力系统的稳定性。
图5是示出根据本发明实施例的二次调频控制方法的流程图。如图5所示，本发明实施例中的二次调频控制方法500包括以下步骤：
步骤S510，监测光伏发电厂的运行数据。
步骤S520，确定光伏发电厂的运行数据满足预设的二次调频条件。
步骤S530，基于功率控制AGC指令值对光伏逆变器进行功率分配。
步骤S540，根据功率分配后的光伏逆变器的AGC指令值，调整光伏逆变器输出的有功功率。
在一个实施例中，步骤S530具体可以包括：步骤S531和步骤S532。
步骤S531，根据检测的光伏逆变器输出的有功功率，选择对应的分配方式对光伏逆变器中的非标杆机进行功率分配。
在一个实施例中，步骤S531具体可以包括：
步骤S531-01，如果光伏发电厂的运行数据满足AGC指令值的直接分配条件时，向满足直接分配条件的非标杆机发送对应的第一单机AGC指令值。
步骤S531-02，基于非标杆机的单机AGC指令值，按照不同的光伏阵列平均分配单机AGC指令值，向光伏逆变器中满足指令值下发条件的非标杆机发送第二单机AGC指令值；
具体而言，根据非标杆机的单机AGC指令值和非标杆机的个数，计算得到所述光伏逆变器中非标杆机的AGC总指令值；
基于监测的标杆机输出的有功功率，将非标杆机的AGC总指令值平均分配到每个光伏阵列，得到每个光伏阵列对应的AGC指令值；
按照指定的分配方式，将每个光伏阵列对应的AGC指令值分配到所述每个光伏阵列中的光伏发电机组。
步骤S532，根据获取的功率分配后的每个非标杆机的AGC指令值，依次判定每个非标杆机是否满足预设的指令值重新调整条件，生成功率调整指令，对满足指令值重新调整条件的非标杆机进行功率调整。
在一个实施例中，步骤S532中对满足指令值重新调整条件的非标杆机进行功率调整的步骤具体可以包括：
步骤S532-01，遍历光伏逆变器中非标杆机的单机AGC指令值，确定单机AGC指令值中的最小单机AGC指令值和最大单机AGC指令值。
步骤S533-02，当最小单机AGC指令值小于预设的机组有功功率下限阈值，且最大单机AGC指令值大于机组有功功率下限阈值时，将具有最小单机AGC指令值的非标杆机和具有最大单机AGC指令值的非标杆机分别作为待调频光伏逆变器。
步骤S533-03，根据生成的功率调整指令，对待调频光伏逆变器执行指令值调整步骤，直到遍历次数达到预设的次数阈值或者所有非标杆机的单机AGC指令值均大于机组有功功率下限阈值。
具体地，步骤S533-03中对待调频光伏逆变器进行指令值调整步骤可以包括：
根据生成的功率调整指令，对待调频光伏逆变器执行指令值调整步骤，直到遍历次数达到预设的次数阈值或者所有非标杆机的单机AGC指令值均大于机组有功功率下限阈值。
在本发明实施例中，光伏逆变器对应的标杆机被配置为按照预设的标杆机选取方法获得，标杆机选取方法包括：
步骤S01，获取对光伏逆变器的多个分组，在每个分组的光伏逆变器中筛选地理位置相似且输出容量相同的光伏逆变器；
步骤S02，在筛选得到的光伏逆变器中选择一个光伏逆变器作为标杆机，以及将分组中标杆机以外的光伏逆变器作为非标杆机，标杆机被配置为按照光伏逆变器额定功率运行。
在一个实施例中，实时刷新有效的标杆机个数和标杆机功率值等标杆机的运行数据，用于分配单机的AGC指令值。
在本发明实施例中，AGC指令值分配时参考标杆机输出的有功功率，为了AGC指令分配的准确性，可以实时判断标杆机的运行状态，当标杆机处于通讯故障或系统故障时候，需将其对应的被标机组替换虚拟的标杆机。替换虚拟标杆机的原则为：在其余的标杆机中选择功率略高于该被标机组实测功率值的机组作为该机组的虚拟标杆机。
根据预设的无故障运行条件，判定光伏逆变器对应的标杆机的运行状态是否正常，将运行状态不正常的标杆机作为故障标杆机；
按照预设的虚拟标杆机选取步骤为故障标杆机对应的光伏逆变器选取对应的虚拟标杆机，将选取的虚拟标杆机作为光伏逆变器对应的新的运行状态正常的标杆机，实时更新运行状态正常的标杆机的个数，其中，虚拟标杆机选取步骤包括：
获取故障标杆机连接的光伏逆变器，测量光伏逆变器输出的有功功率值，得到第一有功功率测量值，在运行正常的标杆机中选取有功功率值大于第一有功功率测量值的有效标杆机，作为虚拟标杆机。
作为一个示例，在一次调频和二次调频AGC指令的闭锁叠加期间，当有功功率值增加量大于光伏发电全场额定功率的10％时，按10％Pn/s步长增加有功功率值，当有功功率指令值小于10％Pn时，按控制策略周期值下发有功功率增加值。
根据本发明实施例的装置的其他细节与以上结合图1描述的根据本发明实施例的方法类似，在此不再赘述。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品或计算机可读存储介质的形式实现。所述计算机程序产品或计算机可读存储介质包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种光伏发电厂，其特征在于，包括光伏发电站、场级控制器、单机通信接口和光伏控制器；其中，
所述光伏发电站，包括光伏阵列和光伏逆变器，所述光伏逆变器被配置为将所述光伏阵列产生的直流电能转换为交流电能；
所述场级控制器包括二次调频功率分配装置、AGC指令值调整装置；
所述二次调频功率分配装置，被配置为所述光伏发电厂的运行数据满足预设的二次调频条件时，根据检测的所述光伏逆变器输出的有功功率，选择与所述光伏发电厂的运行数据和所述光伏逆变器输出的有功功率对应的分配方式对所述光伏逆变器中的非标杆机进行功率分配，其中，
所述光伏逆变器对应的标杆机被配置为按照预设的标杆机选取方法获得，所述标杆机选取方法包括：
获取对所述光伏逆变器的多个分组，在每个分组的光伏逆变器中筛选地理位置相似且输出容量相同的光伏逆变器，在筛选得到的光伏逆变器中选择一个光伏逆变器作为所述标杆机，以及将所述分组中所述标杆机以外的光伏逆变器作为非标杆机，所述标杆机被配置为按照光伏逆变器额定功率运行；
所述AGC指令值调整装置，被配置为根据获取的所述功率分配后的所述非标杆机的单机AGC指令值，依次判定每个非标杆机是否满足预设的指令值重新调整条件，生成功率调整指令，对满足所述指令值重新调整条件的非标杆机进行功率调整；
所述单机通信接口，与所述场级控制器连接，被配置为接收所述场级控制器下发的所述AGC指令值和功率调整指令，将接收到的AGC指令值和功率调整指令发送至对应的待调频光伏逆变器；
所述光伏控制器，被配置为根据所述AGC指令值和所述功率调整指令，按照预设的功率调节步长和调节速率，调整所述待调频光伏逆变器输出的有功功率。
2.根据权利要求1所述的光伏发电厂，其特征在于，所述二次调频功率分配装置包括：
第一指令值分配模块，被配置为所述光伏发电厂的运行数据满足所述AGC指令值的直接分配条件时，向满足所述直接分配条件的非标杆机发送对应的第一单机AGC指令值；
第二指令值分配模块，被配置为基于所述非标杆机的单机AGC指令值，按照不同的光伏阵列平均分配所述单机AGC指令值，向所述光伏逆变器中满足所述指令值下发条件的非标杆机发送第二单机AGC指令值。
3.根据权利要求2所述的光伏发电厂，其特征在于，所述第二指令值分配模块具体用于：
根据所述非标杆机的单机AGC指令值和所述非标杆机的个数，计算得到所述光伏逆变器中非标杆机的AGC总指令值；
基于监测的所述标杆机输出的有功功率，将所述非标杆机的AGC总指令值平均分配到每个光伏阵列，得到所述每个光伏阵列对应的AGC指令值；
将所述每个光伏阵列对应的AGC指令值平均分配到所述每个光伏阵列中的光伏发电机组。
4.根据权利要求2所述的光伏发电厂，其特征在于，
所述二次调频条件包括如下条件中的任一个：本次功率控制总指令值与上一次功率控制总指令值的差值大于预设的第一功率限制阈值；本次执行所述功率分配的时间点与上一次执行所述功率分配的时间点的时间间隔大于第一时间阈值；或者本次AGC总指令值与所述光伏发电厂的并网点有功功率值的差值小于预设的第二功率限制阈值，其中，所述AGC总指令值是通过对所述每个非标杆机的单机AGC指令进行求和计算得到的；
所述预设的指令值直接分配条件包括如下条件中的任一个：所述光伏发电厂的并网点有功功率值小于预设的并网点有功功率下限阈值；所述光伏逆变器中的标杆机均为故障状态；或者所述并网点的运行数据不满足所述二次调频条件；
所述指令值下发条件包括如下条件中的任一个：将所述第一单机AGC指令值或所述第二单机AGC指令值作为单机AGC分配值，所述非标杆机的单机AGC分配值与上一次单机AGC分配值的差值大于预设的第三功率限制阈值；当前时间距离上一次发送所述单机AGC分配值的时间间隔大于第一时间间隔阈值；所述单机AGC分配值与所述非标杆机功率值的差值小于第四功率限制阈值。
5.根据权利要求1所述的光伏发电厂，其特征在于，所述AGC指令值调整装置包括：
指令值筛选模块，被配置为遍历所述光伏逆变器中非标杆机的单机AGC指令值，确定所述单机AGC指令值中的最小单机AGC指令值和最大单机AGC指令值；
待调频机组确定模块，被配置为当所述最小单机AGC指令值小于预设的机组有功功率下限阈值，且所述最大单机AGC指令值大于所述机组有功功率下限阈值时，将具有所述最小单机AGC指令值的非标杆机和具有所述最大单机AGC指令值的非标杆机分别作为待调频光伏逆变器；
指令值调整模块，被配置为根据生成的功率调整指令，对所述待调频光伏逆变器执行指令值调整步骤，直到所述遍历次数达到预设的次数阈值或者所有非标杆机的单机AGC指令值均大于所述机组有功功率下限阈值。
6.根据权利要求5所述的光伏发电厂，其特征在于，所述指令值调整步骤包括：
将所述待调频光伏逆变器的单机AGC指令值上调至所述机组有功功率下限阈值，并获取所述上调的上调额度，使用与所述上调额度等额的下调额度下调具有所述最大AGC指令值的非标杆机。
7.根据权利要求1所述的光伏发电厂，其特征在于，
所述光伏逆变器对应的标杆机被配置为按照预设的标杆机选取方法获得，所述标杆机选取方法包括：
选取每个分组的光伏逆变器中具有相似地理位置和相同输出容量的光伏逆变器的一台，将选取的所述光伏逆变器作为所述分组中其他光伏发电机连接的逆变器的标杆机，所述标杆机被配置为按照光伏逆变器额定功率运行。
8.根据权利要求1所述的光伏发电厂，其特征在于，所述场级控制器还包括：
逆变器运行状态监测装置，被配置为根据预设的无故障运行条件，判定所述光伏逆变器对应的标杆机的运行状态是否正常，将运行状态不正常的标杆机作为故障标杆机；
虚拟标杆机设置装置，被配置为按照预设的虚拟标杆机选取步骤为所述故障标杆机对应的光伏逆变器选取对应的虚拟标杆机，将选取的虚拟标杆机作为所述光伏逆变器对应的新的运行状态正常的标杆机，实时更新运行状态正常的标杆机的个数。
9.根据权利要求1所述的光伏发电厂，其特征在于，所述场级控制器还包括：
功率变化率控制装置，被配置为在对所述光伏发电厂进行一次调频时，如果所述光伏发电厂满足一次调频和二次调频闭锁叠加工况，且所述光伏发电厂的并网点的有功功率增加量大于并网点有功功率下限阈值时，按照指定的第一调节速率和第一调节步长，对所述光伏发电厂的功率值进行调整；以及
当多个光伏逆变器中非标杆机的AGC总指令值小于并网点有功功率下限阈值时，按照指定的第二调节速率和第二调节步长，对所述光伏发电厂的功率值进行调整，其中，
所述光伏逆变器对应的标杆机被配置为按照预设的标杆机选取方法获得，所述标杆机选取方法包括：
获取对所述光伏逆变器的多个分组，在每个分组的光伏逆变器中筛选地理位置相似且输出容量相同的光伏逆变器，
在筛选得到的光伏逆变器中选择一个光伏逆变器作为所述标杆机，以及将所述分组中所述标杆机以外的光伏逆变器作为非标杆机，所述标杆机被配置为按照光伏逆变器额定功率运行。
10.一种光伏发电厂的二次调频控制方法，其特征在于，包括：
监测所述光伏发电厂的运行数据；
在满足光伏发电厂的一次调频需求的情况下，确定所述光伏发电厂的运行数据满足预设的二次调频条件；
根据检测的所述光伏逆变器输出的有功功率，选择与所述光伏发电厂的运行数据和所述光伏逆变器输出的有功功率对应的分配方式对所述光伏逆变器中的非标杆机进行功率分配，其中，
所述光伏逆变器对应的标杆机被配置为按照预设的标杆机选取方法获得，所述标杆机选取方法包括：
获取对所述光伏逆变器的多个分组，在每个分组的光伏逆变器中筛选地理位置相似且输出容量相同的光伏逆变器，
在筛选得到的光伏逆变器中选择一个光伏逆变器作为所述标杆机，以及将所述分组中所述标杆机以外的光伏逆变器作为非标杆机，所述标杆机被配置为按照光伏逆变器额定功率运行；
根据获取的所述功率分配后的每个非标杆机的AGC指令值，依次判定所述每个非标杆机是否满足预设的指令值重新调整条件，生成功率调整指令，对满足所述指令值重新调整条件的非标杆机进行功率调整；并且，
根据功率分配后的所述光伏逆变器的AGC指令值，调整所述光伏逆变器输出的有功功率。
11.根据权利要求10所述的二次调频控制方法，其特征在于，所述根据检测的所述光伏逆变器输出的有功功率，选择对应的分配方式对所述光伏逆变器中的非标杆机进行功率分配，包括：
所述光伏发电厂的运行数据满足所述AGC指令值的直接分配条件时，向满足所述直接分配条件的非标杆机发送对应的第一单机AGC指令值；
基于所述非标杆机的单机AGC指令值，按照不同的光伏阵列平均分配所述单机AGC指令值，向所述光伏逆变器中满足所述指令值下发条件的非标杆机发送第二单机AGC指令值。
12.根据权利要求11所述的二次调频控制方法，其特征在于，所述基于所述非标杆机的单机AGC指令值，按照不同的光伏阵列平均分配所述单机AGC指令值，向所述光伏逆变器中满足所述指令值下发条件的非标杆机发送第二单机AGC指令值，包括：
根据所述非标杆机的单机AGC指令值和所述非标杆机的个数，计算得到所述光伏逆变器中非标杆机的AGC总指令值；
基于监测的所述标杆机输出的有功功率，将所述非标杆机的AGC总指令值平均分配到每个光伏阵列，得到所述每个光伏阵列对应的AGC指令值；
按照指定的分配方式，将所述每个光伏阵列对应的AGC指令值分配到所述每个光伏阵列中的光伏发电机组。
13.根据权利要求11所述的二次调频控制方法，其特征在于，
所述二次调频条件包括如下条件中的任一个：本次功率控制总指令值与上一次功率控制总指令值的差值大于预设的第一功率限制阈值；本次执行所述功率分配的时间点与上一次执行所述功率分配的时间点的时间间隔大于第一时间阈值；或者本次AGC总指令值与所述光伏发电厂的并网点有功功率值的差值小于预设的第二功率限制阈值，其中，所述AGC总指令值是通过对所述每个非标杆机的单机AGC指令进行求和计算得到的；
所述预设的指令值直接分配条件包括如下条件中的任一个：所述光伏发电厂的并网点有功功率值小于预设的并网点有功功率下限阈值；所述光伏逆变器中的标杆机均为故障状态；所述并网点的运行数据不满足所述二次调频条件；
所述指令值下发条件包括如下条件中的任一个：将第一单机AGC指令值或第二单机AGC指令值作为单机AGC分配值，所述非标杆机的单机AGC分配值与上一次单机AGC分配值的差值大于预设的第三功率限制阈值；当前时间距离上一次发送所述单机AGC分配值的时间间隔大于第一时间间隔阈值；所述单机AGC分配值与所述非标杆机功率值的差值小于第四功率限制阈值。
14.根据权利要求10所述的二次调频控制方法，其特征在于，所述根据获取的所述功率分配后的每个非标杆机的AGC指令值，依次判定所述每个非标杆机是否满足预设的指令值重新调整条件，生成功率调整指令，对满足所述指令值重新调整条件的非标杆机进行功率调整，包括：
遍历所述光伏逆变器中非标杆机的单机AGC指令值，确定所述单机AGC指令值中的最小单机AGC指令值和最大单机AGC指令值；
当所述最小单机AGC指令值小于预设的机组有功功率下限阈值，且所述最大单机AGC指令值大于所述机组有功功率下限阈值时，将具有所述最小单机AGC指令值的非标杆机和具有所述最大单机AGC指令值的非标杆机分别作为待调频光伏逆变器；
根据生成的功率调整指令，对所述待调频光伏逆变器执行指令值调整步骤，直到所述遍历次数达到预设的次数阈值或者所有非标杆机的单机AGC指令值均大于所述机组有功功率下限阈值。
15.根据权利要求14所述的二次调频控制方法，其特征在于，所述根据生成的功率调整指令，对所述待调频光伏逆变器进行指令值调整步骤，包括：
将所述待调频光伏逆变器的单机AGC指令值上调至所述机组有功功率下限阈值；
获取所述上调的上调额度，使用与所述上调额度等额的下调额度下调具有所述最大AGC指令值的非标杆机。
16.根据权利要求10所述的二次调频控制方法，其特征在于，所述二次调频控制方法还包括：
根据预设的无故障运行条件，判定所述光伏逆变器对应的标杆机的运行状态是否正常，将运行状态不正常的标杆机作为故障标杆机；
按照预设的虚拟标杆机选取步骤为所述故障标杆机对应的光伏逆变器选取对应的虚拟标杆机，将选取的虚拟标杆机作为所述光伏逆变器对应的新的运行状态正常的标杆机，实时更新运行状态正常的标杆机的个数，其中，所述虚拟标杆机选取步骤包括：
获取所述故障标杆机连接的光伏逆变器，测量所述光伏逆变器输出的有功功率值，得到第一有功功率测量值，在运行正常的标杆机中选取有功功率值大于所述第一有功功率测量值的有效标杆机，作为所述虚拟标杆机。
17.根据权利要求10所述的二次调频控制方法，其特征在于，所述根据功率分配后的所述光伏逆变器的AGC指令值，调整所述光伏逆变器输出的有功功率，包括：
在对所述光伏发电厂进行一次调频时，如果所述光伏发电厂满足一次调频和二次调频闭锁叠加工况，且所述光伏发电厂的并网点的有功功率增加量大于并网点有功功率下限阈值时，按照指定的第一调节速率和第一调节步长，对所述光伏发电厂的功率值进行调整；以及
当多个光伏逆变器中非标杆机的AGC总指令值小于并网点有功功率下限阈值时，按照指定的第二调节速率和第二调节步长，对所述光伏发电厂的功率值进行调整。
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