CN108352807B - 一组光伏板的改进功率控制法 - Google Patents
一组光伏板的改进功率控制法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108352807B CN108352807B CN201680062014.3A CN201680062014A CN108352807B CN 108352807 B CN108352807 B CN 108352807B CN 201680062014 A CN201680062014 A CN 201680062014A CN 108352807 B CN108352807 B CN 108352807B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- voltage
- frequency
- reserve
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 7
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000003936 working memory Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- PQGCEDQWHSBAJP-TXICZTDVSA-N 5-O-phosphono-alpha-D-ribofuranosyl diphosphate Chemical compound O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](O[P@](O)(=O)OP(O)(O)=O)O[C@@H]1COP(O)(O)=O PQGCEDQWHSBAJP-TXICZTDVSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 2
- 102100028043 Fibroblast growth factor 3 Human genes 0.000 description 1
- 108050002021 Integrator complex subunit 2 Proteins 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种能够在光伏板设施中建立功率储备的方法，包括通过调整施加于光伏板的电压来控制光伏板的发电量，并且包括以下连续步骤：a)通过连续的电压增量或减量来改变(S2)施加于板上的电压并测量由板所提供的功率的相应变化；b)根据所确定的电压(VMPP)来确定最大输出功率(MPP)；c)根据电力传输电网的频率测量值，再次改变电压(S5，S12)，以便达到提供预期储备的目标功率点(PRPP)；然后，是以下平行步骤：d)测量电网的频率，而且，至少如果频率值低于阈值，则调整施加于板的电压，以便根据相对于标称频率(Δf)的频率偏差来释放全部或部分储备；e)重复测量由板所提供的功率(P)，而且，当所述提供的功率偏离由频率偏差调整的目标功率点且超出预定阈值时，重复步骤a)至c)。
Description
技术领域
本发明涉及用于发电的光伏设施的管理，该设施包括至少一个逆变器，以确保设施的光伏板与电力传输电网之间的连接。
尤其涉及能使该设施参与电网频率的调节且无需使用存储介质的方法。
背景技术
目前，至少在法国，调节电网频率(在法国通常约为50Hz)所需的服务主要是由传统的生产商来提供的(管理来自比如水力、核能等来源的发电)。“替代性可再生能源”(例如风、光伏等)的生产商除外。
这些频率调节服务的目的是帮助把电网频率大约稳定在标称频率(例如50Hz)。为此，要求生产商(尤其是法国的传统生产商)在观察到电网频率过低(系统产能不足的症状)时要临时增加产能。
传统生产商可以通过把其设施的标称频率设定值设定为低于其最高功率来做到这一点。例如，如果频率低于其标称值50Hz，例如为49.8Hz，我们则需要电厂产生更多的电力，以便电网恢复其标称值50Hz。相反，当观察到电网频率过高(高于50Hz，例如为50.2Hz)时，则需要生产商能临时减少产能。
此外，通过快速注入储备所提供的动态频率支持可以通过在中断后迅速起作用来提高敏感电网中的服务质量，比如岛屿(孤立的)系统。
因为不参与频率调节，所以光伏装置的常规管理是使其光伏板始终能提取到可用的最大量的太阳能。通常用于这种管理的控制算法类型称为“最大功率点跟踪”(在下文中简称为“MPPT”)并且包括在施加于其终端的电压的基础上找到每个板的最大输出功率。相关的运行功率点称为“最大功率点”(在下文中简称为“MPP”)。
然而，随着电网中可再生能源的巨大增长，要求新型设施(包括“替代性可再生能源”)能够参与动态支持和/或频率调节。
针对频率过高的情况，现有的技术方案是临时降低替代性可再生能源生产商所产生的电力。例如，对于风能生产商来说，设计了特殊的技术方案来降低输出，比如改变风力机叶片的俯仰角使之仅仅只能产生额定的一部分可用功率。对于光伏能源生产商来说，可以通过偏离与为其供电的板的MPP运行功率点所相对应的电压(在下文中为“VMPP”)来降低由逆变器所产生的功率。这个策略使之能够在频率过高的情况下迅速降低产能，因而能够限制电网中的频率增长。但是，这些方案仅有助于“减少”储备(换言之，在频率增加的情况下，降低了产能)。
要将这个原理扩展到增加储备，就必须能够保持在可用功率与实际注入电网中的功率之间的差额。一次能源(风、太阳等)的可变性使其特别难形成这种储备。
满足这一挑战并且有助于动态支持和/或频率调节所通常选择的技术方案是在设施内增加储存装置。但是，这样的主要弊端是需要额外的投资。
为了克服这个困难，就必须考虑可再生能源生产商的运营的内在改变，并因此考虑通常的控制算法(比如MPPT)的改变。
发明内容
本发明旨在改善这种现状。
本发明提出在光伏设施中建立功率储备并优化其结构，从而限制所损失的产生电势并使储备的可用性最大化。为此目的，提出一种由计算机装置执行的用于通过调整施加于光伏板上的电压来控制光伏板的发电量的方法，所述方法包括：
-以下连续步骤：
a)通过连续的电压增量或减量来改变施加于板上的电压并测量由板所提供的功率的相应变化，
b)根据所确定的电压(标为VMPP)来确定最大输出功率(下文标为PMPP)，以及
c)根据电力传输电网的频率测量值，再次改变电压，以便达到提供预期储备的目标功率点(标为PRPP)，
-然后，是以下平行步骤：
d)测量电力传输电网的频率，而且，至少如果频率值低于阈值，则调整施加于板的电压，从而根据相对于标称频率(标为Δf)的频率偏差来释放全部或部分储备，
e)重复测量由板所提供的功率(标为P)，而且，当所述提供的功率偏离目标功率点(可能由频率偏差来调整)超出预定阈值时，重复步骤a)至c)。
由此，储备是通过使其处于最大可用功率(PMPP)之下来建立的，以便在需要时给电网供电。此外，从在通过步骤a)至步骤c)扫描过程中所确定的最大功率值直接减去该储备，而无需任何传感器或者关于板的性能的任何初始知识。在下文参考附图列出的说明中详细描述这些优点。
在一个实施例中，至少在步骤a)中，根据施加的电压所测得的功率储存在查找表中，以及，至少在步骤c)中，从查找表中搜索目标功率点的值，以便在需要的情况下可以施加在该表中与该目标功率点的值相对应的电压。
因此，该实施例提出使用在步骤a)中已经执行的电压扫描来寻找与目标功率点相对应的电压值，并且通常可能与任何时刻待提供的任何功率相对应。
如果目标功率点没有出现在该查找表中，则可以例如通过在步骤c)中连续增量或减量来改变电压，以达到目标功率点的值。
在一个实施例中，我们在大于最优电压(VMPP)的电压中寻找与目标功率点相对应的电压。在该实施例中，这意味着寻找“合适的”MPP(在图4中)，以利用功率相对于电压的急剧变化来减少扫描时间。
因此，在该实施例中，将高于确定电压(VMPP)的电压施加于板，以在步骤c)中达到目标功率点。
于是，这种实施例有利于在步骤a)中施加连续电压减量(以及因此从图4中“合适的”电压开始且向左移动)，尤其是在重复步骤a)以便执行步骤e)的情况下，更是如此。
在一个实施例中，根据最大功率(例如95％)来选择目标功率点(PRPP)。作为选择，可以减去固定值D使其低于该值，如下文进一步所述。
在一个实施例中，该方法进一步包括比较最大可用功率(PMPP)的值与最小功率阈值的步骤，如果最大可用功率低于该功率阈值，则在步骤c)施加电压(VMPP)，从而提供与所述最大可用功率(PMPP)相对应的目标功率点。这种实施例意味着如果所产生的功率小于所定义的功率阈值，则不采用储备模式，低于所述定义的功率阈值，则可以忽略设施对电网动态支持和/或频率调节的帮助。
在一个实施例中，在步骤c)之后施加延迟，然后执行步骤e)。例如，可以测量从最后一次执行步骤a)起至c)所消逝的时间，而且，如果所述时间超出预定阈值，则重复步骤a)至c)，作为执行步骤e)的一部分。尽管外部条件(阳光、当前温度或其它条件)变化，这种实施例也优化了储备的可用性。
但是，电网频率f的测量(最好在步骤d)连续测量)未经受该延迟，由此使之能够在任意时间调整电压设定值，并因此根据该测量值f来调整功率储备。应理解的是，然后，最好在重复步骤e)的同时进行该步骤d)，例如，为了在不等待延迟的情况下能迅速提供储备以便支撑电网。
在一个特殊实施例中，频带可设置成约为电网的标称频率，在步骤d)对其施加的电压与目标功率点相对应。因此，如果频率偏离标称值(例如50Hz)的量(绝对值)小于阈值(例如0.1或0.2Hz)，那么所施加的电压则保持与目标功率点相对应的电压，只要频率偏差(绝对值)保持低于所述阈值，便依旧如此。这种实施例避免了过度加压于设施。
在一个实施例中，光伏板连接着至少一个逆变器，通过所述逆变器执行所述方法。
在这种实施例中，为了管理包括多组板的光伏板场，所述多组板连接至多个单独的逆变器，通过每个逆变器至少依次执行步骤a)至c)。这种实施例避免了光伏场的常规操作的中断，因为逆变器可使其板组运行以提供其储备，同时光伏场的另一个逆变器则可继续步骤a)至c)的扫描。
在一个实施例中，可以提供中央控制单元，使得逆变器连接至中央控制单元，由此通过各个逆变器控制步骤a)至e)的执行。因此，中央控制单元可以根据储存在中央控制单元的存储器(例如FIFO)中的逆变器清单授权各个逆变器依次执行步骤a)至c)。
本发明还提供一种逆变器，就其本身而言，用于执行上文所述的方法。逆变器OND包括用于该目的的处理电路，例如图9所示，所述处理电路包括处理器PROC和工作存储器MEM(进一步适合储存计算机程序的指令，以便执行本发明的方法)，以及用于连接至逆变器OND的光伏板的控制接口INT。当然，逆变器可进一步包括逆变器的常规装置(图9中未显示)并且通常包括直流转交流的转换器。
本发明还提供一种中央控制单元(SC，如图10所示)，例如，包括具有多个逆变器OND1、OND2…的通信接口INT2以及例如包括处理器PROC2、工作存储器MEM2和上述实施例所详细叙述的用于储存和更新所列出的逆变器的存储器(例如FIFO)的处理电路，以便执行上文所述的方法。
工作存储器MEM、MEM2通常存储处理器执行所述程序时实施上文所述方法的计算机程序的指令。
为此目的，本发明还涉及这种计算机程序，其包括由处理器执行该程序时执行上述方法的指令。图5显示了这种计算机程序的可能性流程图。
附图说明
本发明的其它特征和优点将通过仔细阅读以下详细说明及参考附图而更为清晰，在附图中：
-图1阐释了光伏板所产生的功率随其终端电压的演变，下文简称为曲线P(V)，
-图2阐释了连接至电网的光伏场的示例性连接图，
-图3a和图3b阐释了各自曲线P(V)，分别显示了所产生的功率随辐照(G)增加以及所产生的功率随温度(T)减少，
-图4在曲线P(V)中阐释了，在已经选择了设定值，使VRPP>VMPP的实施例中，最大功率点MPP以及标为RPP的根据本发明的“储备”模式的功率点的各个位置，
-图5阐释了根据本发明一个实施例的方法的主要步骤，扫描电压，以便达到储备模式RPP，
-图6显示了在仅展示了“增加储备”模式的实施例中根据电网中频率变化Δf来释放主要频率储备，
-图7对应于偶尔有云的晴天的时候(15至17小时)辐照随时间的分布图，
-图8a和图8b显示了目标储备的最大可用功率PMPP百分比为4.25％时的有效储备，把扫描考虑在内(通常为图8a中的零点的纵坐标)分别为具有单个逆变器的光伏场(图8a)以及在所示示例中具有十个逆变器的光伏场(图8b)，
-图9按照图示阐释了就本发明意义而言的逆变器，
-图10按照图示阐释了就本发明意义而言适用于多个逆变器OND1、OND2的中央控制单元。
具体实施方式
本发明提出根据下文称为“储备”的模式在需要时可用于为电网提供功率储备。
图2阐释了包括光伏板PV的光伏场，所述光伏板PV针对由逆变器OND所控制的电压来分组，逆变器本身连接着变压器TRA，以便连接电网。逆变器OND可以与下文所述控制单元SC(或者下文的“中央管理器”)相通讯。
在产生光伏能源的光伏场的情况下，可能性方案包括用所述“储备”模式来替换常用的最佳运行模式，其目的在于产生最大功率。按照储备模式，可以调整运行的功率点，使得所产生的功率小于最大可用功率。在电网频率下降的情况下，该最大值与所产生的功率之差对应于支撑电网的可用储备。但是，为了有效参与频率的动态支持和/或向上调整，有必要知道指定时间可用的储备量。这意味着要知道在当前运行功率点不同时的MPP点(与所产生的最大功率相对应)的位置。
例如，为增加光伏(在下文中为PV)场储备所提出的一个策略是把运行功率点调整到开路电压的固定百分比(在PV板的技术文件中列出)。该技术允许偏离MPP，但是使之不能在阳光或温度变化过程中知晓或保持储备量。因此，生产商(在已知的当前法国系统中)无法适当地利用该储备。
为了保持预期的储备量，可以根据辐照测量值来调整电压设定值。利用光伏板的模型来创建测量值与MPP点的位置之间的关系，然后确定待施加的电压设定值。为了创建该模型，必须执行定期的特定测试，以说明板性能随着板的老化的改变。还必须安装高比例的辐照传感器(日射强度表)，要高达每个PV板具有一个传感器。此外，该方法未考虑板的功率电压特性随着温度的漂移(图3b)。
为了限制所需要的测量的数量，并且因此有助于执行如此跟踪，可用通过二次插值来模仿功率随电压的特征曲线(见图1)，从而确定当前运行功率点以及MPP点的位置。该技术无需额外的传感器，但是没有考虑到辐照G和温度T的变化对曲线的影响。此外，该技术需要对板的透彻了解，以便准确地插入PV曲线。
本发明已经通过在不安装额外传感器或者执行模型的情况下把辐照和温度的影响考虑在内克服了这一困难，因为难以得到精确的局部测量而且模型要包含老化过程则需要对每个板进行定期的详细测试。本发明使之能够根据(可通过连接至板的逆变器)所产生的功率的测量以储备模式进行运行并且精确地估算储备，而无需板的模型。
然后，一旦能够保持在储备中的功率，则必须也能够根据频率的下降将其释放。例如，可以对当前运行功率点(含储备)与MPP点之间的功率与电压(下文称为“功率(电压)”)的曲线进行线性化，从而释放与频率变化成比例的储备的量。该技术的优点是实施简单，但是随着接近MPP点，则估计的误差会增长。更为复杂的方法是根据运行功率点的位置、频率变化以及可供使用的储备来估值计算电压设定值。
本发明提出一种简单的方法，可根据可供使用的测量值进行如此释放，以定期更新所述测量值，减少功率(电压)曲线线性化技术的误差。
因此，挑战是释放所创建储备的比容。为此，必须利用MPP点以及仅通过功率测量值和要达到的频率差所得到的当前运行功率点，并且这样做不需要使用额外的传感器。
就本发明的意义而言，在储备模式中的运行功率点在下文中称为“储备功率点”并标为RPP，相关的电压标为VRPP，参考图4。保持在储备中的可用功率的部分用R表示。
然后，设X＝1–R。
然后，通过PRPP＝X.PMPP得到处于储备模式的目标功率点PRPP，其中PMPP是处于电压VMPP时(在点MPP)的最大可用功率。
图4具体显示了与目标功率点PRPP相对应的两个点。在一个实施例中，选择了设定值，使得VRPP>VMPP。调整该选择，因为功率与电压曲线(P(V))的斜率在最优点MPP之后比该点之前大。该差异使其更准确地检测在储备模式下的运行功率点。此外，辐照或温度T的变化会导致功率发生变化，当斜率较大时，所述功率变化较大(图3a和图3b)。因为随着时间使用板，例如如果电压高于最优电压VMPP，由于辐照的演变，因此更容易在储备点RPP监测变化。
在替换实施例中，可以选择设定值，使VRPP<VMPP，这样使之能够例如优化板的使用寿命。
因此，就本发明意义而言，可进行代替在MPP点操作的处理，所述在MPP点的操作的目的是通过在“储备”模式下的操作使设施产生的功率最高，所述“储备”模式使之能够在需要时支撑电网。运行功率点不再指定为MPP点，而是指定为RPP点(“储备功率点”)，在下文把该点的搜索指定为缩略词RPPT(表示“RPP跟踪”)。
该处理依赖于设置为查找表(LUT)的存储器的使用来进行。先进行扫描，以便初始定位MPP。因此，也知晓相应的功率点PMPP，并且可以计算与储备模式PRPP相对应的目标功率点。在一个实施例中，可以对应于最优功率点PRPP＝X.PMPP的一部分，例如90或95％。作为选择，可以选择功率点来进行跟踪，使得在储备模式下的功率点处于低于最优功率点：PRPP＝PMPP-D的固定值，其中D是固定值。
因此，在找到最大可用功率PMPP后，通过足够小的增量处理来扫描不同的电压，直到其找到使功率P与在储备模式下的所述功率点相对应P＝PRPP的电压。
如前文所述，在一个实施例中，在识别出最优电压PMPP之后，最好连续扫描增加的电压，以便识别出适用于储备模式的功率点，因为变化的斜率P(V)在最优电压(高于VMPP的电压)之后比在最优电压(低于VMPP的电压)之前更急剧。如此设置，有利于使之能够更迅速地识别出与储备模式相对应的电压。
关于实施例的详情，在搜索最优点VMPP过程中，可有利地把映射到连续施加的电压的扫描的功率值储存在存储器中。这种设置能够有利于利用这些值就可以简单地识别出与储备模式PRPP(例如，与预定的设定值相对应的功率，例如最大功率的95％)相对应的功率，由此，电压VRPP与该储备模式相对应。
如果，在初次扫描过程中，未能识别出该功率值，则进行扫描：
-如果已经按照增加电压的方向执行用于找到最大功率的扫描，则仍然按照增加电压的相同方向进行扫描，
-如果已经按照减少电压的方向执行用于找到最大功率的扫描，则从表中的最高电压点开始并且按照减少电压的方向进行扫描，
并且这样做，直至找到与储备模式PRPP下的目标功率点相对应的电压VRPP。
然后，通过该值VRPP以及所有频率偏差Δf来确定设定值的电压，直至下次扫描。
图5概括了为了识别出储备模式的扫描处理的主要步骤。
在第一个初始步骤S1过程中，从表中删除数据，把当前点连同其电压及功率值转移到表中。在步骤S2中，为了确定最大可用功率的位置，施加电压变化(例如，负增量)并由此推断出MPP在当前点之前或者之后的位置。通常，如果我们看到功率随着所施加的电压增量ΔV下降，其中ΔV<0，则随后施加正增量ΔV>0。然后，为了达到MPP，在步骤S3中，我们通过按照与步骤S2所确定的相同方向增加电压继续进行(根据步骤S2的结果，为正增量或负增量)，并且只要观察到功率上升，便这样做。在该步骤S3过程中，将各个电压/功率点储存在表中，直至达到得到最大功率PMPP的MPP。
然后，在已经达到MPP的步骤S4中，我们在表中搜索界定RPP电压的两个电压。在一个实施例中，把运行功率点设为直接低于功率点PRPP的值。如果表的值未界定PRPP，我们则在步骤S5中按照增加电压的方向重新开始扫描，从表中存在的最高电压的点开始，直到找到电压VRPP。在步骤S6中，我们通过VRPP(认为其直到下次扫描前不变)以及所有频率偏差Δf计算当前的电压设定值Vconsigne。在步骤S12中，施加该电压。
在一个实施例中，可以预先设定条件，以便以可用功率阈值(Pmin)触发该储备模式(步骤S4及随后的步骤)。因此，在步骤S9中，只要最大可用功率低于该阈值Pmin，便暂停储备模式，并且由MPPT模式通过施加与最大可用功率PMPP相对应的电压VMPP来代替。实际上，如果由光伏场所产生的功率非常低(通常因为日光少)，光伏场对动态支持和/或频率调节的帮助则可视为不是很重要。因此，在该实施例中，如果在步骤S9中所产生的功率低于阈值Pmin，则可使储备模式失效。在这种情况下，光伏场可以按照传统MPP模式运行。
与现有技术的方法不同，本发明的方法消除了对板的模型和/或对温度或辐照传感器的需要。在此，定期进行扫描，以便在白天跟踪MPP点的所有变化(并因此跟踪储备模式RPP的所有变化)。但是，仍需找到最佳方案，因为如此扫描不应该太频繁。当扫描时，系统偏离储备模式RPP所应用的运行模式，这不会过于频繁的发生，以确保储备的可用性。为了实现如此折衷，应选择触发一次新扫描的标准。在一个实施例中，选择以下两个标准的组合：
-时间延迟(例如，约为一小时或者更短)，在每次延迟之后进行扫描(步骤S7)，
-关于所产生的功率变化的相对阈值：通常，如果测量到在所产生的功率中有较大的相对变化(步骤S8：OK)，则推断出板的运行条件已经改变(例如，在云经过之后，接着是一段非常晴朗的时间)。MPP点因此可能已经移动了。在这种情况下，执行一次新的扫描。相对于在上一次扫描过程中所得到的目标功率点RPP来计算功率变化。
如此建立的储备使之有助于电网的动态支持和/或频率调节。为了能够适当的利用，其注入应该与电网Δf频率的下降成比例，如图6所示。因此，再次参考图5，在检测到相对于50Hz标称频率的频率差Δf的情况下，通过电压VRPP和Δf(步骤S6)来计算储备预期注入量所需要施加的电压。可以注意到，在图5中，如果扫描正在进行，则无法进行步骤S6。这是因为最好执行尽可能不是过于频繁的快速扫描。在一个实施例中，可以指定约为电网标称频率的频带(例如50Hz±0.2Hz)，在该范围内，所施加的电压仍是VRPP，以避免使设施受压过重。
反之，当然，如果电网的当前频率高于50Hz，则可以选择将功率输出降低到低于储备模式PRPP以下的功率的水平。该模式称为“缩减储备模式”，而且在实践中充分扩展扫描范围，以便识别出该模式(例如，在最优模式MPP的80％时，以及在当前储备模式RPP的95％之后)。
如上文所述，当逆变器触发扫描时，其运行功率点会暂时偏离储备模式RPP。因此，在几十秒内，系统不能够再向电网提供恒定的功率储备。因此，在图2所示多个逆变器具有连接着电网的共同连接点的情况下，如果把为了识别储备模式而进行的扫描同时应用于所有逆变器，如此操作则对储备的可用性产生可察觉的影响。因此，方法提出禁止多个逆变器为了搜索储备模式而同时进行扫描。该实施例减少了储备的不可用性。
为此目的，提出通过中央控制单元(图2的“中央管理器”SC)实施的方法，从逆变器接收其状态(储备模式或者当前扫描)及其潜在请求(要求扫描或不扫描)。每当逆变器请求扫描时，管理器在图5的步骤S10中确定另一个逆变器是否已经正在扫描。如果情况不是这样，管理器则顺利响应扫描请求。反之(KO箭头退出测试S10)，请求扫描的逆变器的标识符则位于等待扫描授权的逆变器的队列中。
在一个实施例中，该队列可以作为FIFO存储器来实施。在更为复杂的变体中，如果逆变器具有不同的容量，则优先顺序可以与其额定功率相关联，从而使储备的可用性最大化。
由于在逆变器与管理器之间如此通信，从而可提高储备的可用性。
在图7中展示的是白天过程中的样本辐照分布图。在15至17小时之间的辐照中有典型的强干扰，可能是因为在晴朗的白天有云经过。
图8a和图8b比较了具有一个逆变器(图8a)的光伏场的储备百分比与由具有十个逆变器(图8b)的太阳能光伏场所产生的储备百分比。在光伏场具有大量逆变器的情况下，找到储备模式的效率很显而易见。对于具有十个逆变器的光伏场的唯一明显的中断涉及在15至17小时的x轴(与图7的相同x轴相对应)。
注意，利用逆变器与中央控制单元(管理器)相互通信的优势，在光伏场内扩大的这种能力可以延伸到扩大横穿整个光伏场。
当然，本发明不仅限于上文作为示例所述的实施例；本发明可扩展到其它变体。
例如，储备功率值(最大功率的95％或其它值)可由上文通过实例的方式列出。
图9和图10展示的是用于储存本发明计算机程序指令的工作存储器MEM和MEM2。然而，这些指令也可以储存于任何非暂时性存储介质(可移动存储器、磁盘等)，而且本发明也涉及到这种介质。
Claims (16)
1.由计算机装置执行的用于通过调整施加于光伏板上的电压来控制光伏板的发电量的方法，所述方法包括：
-以下连续步骤：
a)通过连续的电压增量或减量来改变施加于板上的电压并测量由板所提供的功率的相应变化，
b)根据所确定的电压来确定最大输出功率，以及
c)根据电力传输电网的频率测量值，再次改变电压，以便达到提供预期储备的目标功率点，
-然后，是以下平行步骤：
d)测量电力传输电网的所述频率，而且，至少如果频率值低于阈值，则调整施加于板的电压，以便根据相对于标称频率的频率偏差来释放全部或部分储备，
e)重复测量由板所提供的功率，而且，当所述提供的功率偏离目标功率点超出预定阈值时，重复步骤a)至c)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤a)中，根据施加的电压所测得的功率储存于查找表中，而且，在步骤c)中，从所述查找表中搜索目标功率点的值，以便在适当的情况下施加在表中与该目标功率点的值相对应的电压。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，如果目标功率点没有出现在查找表中，则通过在步骤c)中连续增量或减量来改变电压，以达到目标功率点的值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将高于确定电压的电压施加于板，以在步骤c)中达到目标功率点。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤a)中施加连续电压减量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，目标功率点被选为最大可用功率的一部分。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括比较最大可用功率的值与最小功率阈值的步骤，如果最大可用功率低于所述功率阈值，则在步骤c)施加电压，以便提供与所述最大可用功率相对应的目标功率点。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤c)之后施加延迟，然后执行步骤e)。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，频带设置成约为电网的标称频率，在步骤d)对其所施加的电压与目标功率点相对应。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光伏板连接着至少一个逆变器，所述方法通过所述逆变器来执行。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，为了管理包括多组板的光伏板场，所述多组板连接至多个单独的逆变器，通过每个逆变器至少依次执行步骤a)至c)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述逆变器连接至中央控制单元，所述中央控制单元通过各个逆变器控制步骤a)至e)的执行。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述中央控制单元根据储存在中央控制单元的存储器中的逆变器清单授权各个逆变器依次执行步骤a)至c)。
14.逆变器，包括用于执行根据权利要求10所述的方法的处理电路。
15.中央控制单元，包括通信接口和处理电路，用于执行根据权利要求12所述的方法。
16.计算机程序，其特征在于，其包括当通过处理器执行该程序时执行根据权利要求1所述方法的指令。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1559128 | 2015-09-28 | ||
| FR1559128A FR3041836B1 (fr) | 2015-09-28 | 2015-09-28 | Commande en puissance, perfectionnee, d'un ensemble de panneaux photovoltaiques pour la participation au reglage de frequence sans recours a un moyen de stockage |
| PCT/FR2016/052279 WO2017055701A1 (fr) | 2015-09-28 | 2016-09-09 | Commande en puissance, perfectionnée, d'un ensemble de panneaux photovoltaïques pour la participation au réglage de fréquence sans recours à un moyen de stockage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108352807A CN108352807A (zh) | 2018-07-31 |
| CN108352807B true CN108352807B (zh) | 2020-03-10 |
Family
ID=54478884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201680062014.3A Expired - Fee Related CN108352807B (zh) | 2015-09-28 | 2016-09-09 | 一组光伏板的改进功率控制法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108352807B (zh) |
| DE (1) | DE112016004377T5 (zh) |
| FR (1) | FR3041836B1 (zh) |
| WO (1) | WO2017055701A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3060229B1 (fr) | 2016-12-12 | 2019-01-25 | Electricite De France | Commande en puissance d'onduleurs d'une installation photovoltaique pour la participation au reglage en frequence du reseau de distribution electrique |
| CN109379042B (zh) * | 2018-09-30 | 2020-04-14 | 河北隆基泰和云能源科技有限公司 | 一种用于分析户用光伏遮挡物的方法及系统 |
| DE102020114775A1 (de) | 2020-06-03 | 2021-12-09 | Westnetz Gmbh | Verfahren zum Ändern einer Referenzleistung einer Erzeugungsanlage in einem elektrischen Inselnetz, Erzeugungsanlage und elektrisches Inselnetz |
| CN115764851A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-03-07 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调器的节能运行控制方法、装置及空调器 |
| FR3142849A1 (fr) * | 2022-12-02 | 2024-06-07 | Beem Energy | procédé de mesure pour un système photovoltaïque et ensemble électrique |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2928788A1 (fr) * | 2008-03-17 | 2009-09-18 | Enges Soc Par Actions Simplifi | Procede de regulation pour le maintien de l'equilibre en permanence entre la production et la consommation sur un reseau electrique. |
| CN102710013A (zh) * | 2012-05-23 | 2012-10-03 | 中国电力科学研究院 | 基于微电网的园区能源网能量优化管理系统及其实现方法 |
| CN104052159A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-17 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种用于风光储微网系统的能量管理控制器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10022974C2 (de) * | 2000-05-11 | 2003-10-23 | Aloys Wobben | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage sowie Windenergieanlage |
| AU2013257529B2 (en) * | 2012-11-23 | 2016-11-17 | Solar Analytics Pty Ltd | Monitoring system |
-
2015
- 2015-09-28 FR FR1559128A patent/FR3041836B1/fr active Active
-
2016
- 2016-09-09 WO PCT/FR2016/052279 patent/WO2017055701A1/fr active Application Filing
- 2016-09-09 DE DE112016004377.5T patent/DE112016004377T5/de not_active Withdrawn
- 2016-09-09 CN CN201680062014.3A patent/CN108352807B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2928788A1 (fr) * | 2008-03-17 | 2009-09-18 | Enges Soc Par Actions Simplifi | Procede de regulation pour le maintien de l'equilibre en permanence entre la production et la consommation sur un reseau electrique. |
| CN102710013A (zh) * | 2012-05-23 | 2012-10-03 | 中国电力科学研究院 | 基于微电网的园区能源网能量优化管理系统及其实现方法 |
| CN104052159A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-17 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种用于风光储微网系统的能量管理控制器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108352807A (zh) | 2018-07-31 |
| WO2017055701A1 (fr) | 2017-04-06 |
| FR3041836A1 (fr) | 2017-03-31 |
| FR3041836B1 (fr) | 2017-10-13 |
| DE112016004377T5 (de) | 2018-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108352807B (zh) | 一组光伏板的改进功率控制法 | |
| AU2018396280B2 (en) | Photovoltaic power plant and secondary frequency modulation control method therefor | |
| EP2328259B1 (en) | System and method for power management in a photovoltaic installation | |
| US8816667B2 (en) | Maximum power point tracking method | |
| CN110291694B (zh) | 参与配电网调频的光伏设备逆变器的功率控制 | |
| US9052733B2 (en) | Maximum power point tracker | |
| US9898018B2 (en) | Power clipping method and system | |
| WO2016074649A1 (zh) | 最大电力点追踪装置及太阳能电池模块的评估方法 | |
| US10044193B2 (en) | System and method for controlling outputs of photovoltaic system | |
| PT3054550T (pt) | Método para controlar rampas de flutuação de potência com sistemas de armazenamento de energia em instalações para a geração de energia intermitente | |
| US20230042950A1 (en) | Inverter parallel system and zero feed-in control method therefor | |
| WO2020121362A1 (ja) | 電力変換システム及びその管理装置、並びに、分散電源装置 | |
| JP6730305B2 (ja) | 少なくとも一つの再生可能エネルギー源により誘起される電圧変動を調整するための方法とシステムと装置 | |
| Riquelme-Dominguez et al. | Decoupled photovoltaic power ramp-rate calculation method for perturb and observe algorithms | |
| JP2014006747A (ja) | 発電制御装置、太陽光発電システム、および発電制御方法 | |
| CN112865131A (zh) | 一种参与电网频率调节的光伏逆变器运行控制方法和系统 | |
| WO2022107583A1 (ja) | 電力システム及び電力システムの制御方法 | |
| WO2019193837A1 (ja) | 発電システムおよびその制御方法 | |
| JP6841337B2 (ja) | 太陽光発電システムおよび太陽光発電方法 | |
| KR101726341B1 (ko) | Ｐｍｕ를 이용한 인버터 기반 독립형 마이크로그리드 시스템 및 이의 운영 제어 방법 | |
| CN109217378B (zh) | 适用于新能源的功率波动调节方法与装置 | |
| JP7119664B2 (ja) | 発電予備力測定装置及び発電予備力測定方法 | |
| DK202370087A1 (en) | A method for determining maximum possible power output of inverter units | |
| Racines et al. | Photovoltaic Power Plant Flexible Operation for the Provision of Power Reserves and Frequency Response under Uniform and Non-uniform Irradiance | |
| JP2023083863A (ja) | 電力変換器、電力システム及び電力変換器の制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200310 |