CN115528745A - 电站电力系统以及电站电力系统的功率控制方法 - Google Patents

电站电力系统以及电站电力系统的功率控制方法 Download PDF

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CN115528745A CN202211202647.3A CN202211202647A CN115528745A CN 115528745 A CN115528745 A CN 115528745A CN 202211202647 A CN202211202647 A CN 202211202647A CN 115528745 A CN115528745 A CN 115528745A
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Abstract

本申请提供了一种电站电力系统以及电站电力系统的功率控制方法，电站电力系统中包括电站控制器、电站变压单元、直流变换单元和逆变单元，逆变单元的交流端耦合并联至电站变压单元，任一逆变单元的直流端与多个直流变换单元的最大功率点跟踪MPPT控制器耦合。电站控制器基于各逆变单元耦合的目标MPPT控制器得到的各逆变单元的有功容量和无功容量得到电站有功容量和电站无功容量。电站控制器基于电站有功容量、电站目标有功功率、电站无功容量和/或电站目标无功功率对各逆变单元进行无功功率控制以及对多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制。采用本申请，可提高功率控制精度，可靠性强。

Description

电站电力系统以及电站电力系统的功率控制方法
技术领域
本申请涉及电子电力领域，尤其涉及一种电站电力系统以及电站电力系统的功率控制方法。
背景技术
随着光伏电站的规模与数量不断增加，光伏电站参与电力系统控制、具备调节并网点有功无功输出的能力，已经成为各个国家对光伏电站的普遍要求。要实现并网点有功无功的控制，必须依靠电站级的协调分配控制以实现电站并网点功率的准确控制，光伏电站的功率控制包含电站有功无功功率容量获取与功率分配。目前光伏电站的功率控制主要是通过将电力系统中的若干子阵或子阵内的若干逆变器设备作为样本并设置以最大发电模式运行，基于样本子阵或样本逆变器得到电站的有功无功功率容量，从而基于获取到的有功无功功率容量为子阵或子阵内的若干逆变器进行功率分配。
本申请的发明人在研究和实验过程中发现，通过样本子阵或样本逆变器获取有功无功功率容量由于各子阵之间以及各逆变器之间的差异性导致电站的有功无功功率容量统计准确度不高，有功无功功率容量可信度低，且现有的光伏电站的功率针对部分逆变器分配采用简单的平均分配方式，无法实现对全站所有逆变器的精确、差异化控制，功率分配精确度差，控制误差高。
发明内容
本申请实施例提供一种电站电力系统以及电站电力系统的功率控制方法，可避免电站电力系统粗放式功率控制管理导致的无法实现对所有逆变单元的精确、差异化控制的问题，功率控制精度更高，可靠性强。
第一方面，本申请提供了一种电站电力系统，该电站电力系统中包括电站控制器、电站变压单元、多个直流变换单元和多个逆变单元，上述多个逆变单元的交流端耦合并联至上述电站变压单元，任一逆变单元的直流端与多个直流变换单元的最大功率点跟踪MPPT控制器耦合。其中，上述电站控制器用于基于各逆变单元耦合的目标MPPT控制器得到的上述各逆变单元的有功容量和无功容量得到电站有功容量和电站无功容量，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器为上述各逆变单元耦合的所有MPPT控制器中的部分。上述电站控制器还用于基于上述电站有功容量、电站目标有功功率、上述电站无功容量和/或电站目标无功功率对上述各逆变单元进行无功功率控制以及对上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制。
在本申请中，电站电力系统中各逆变单元可以通过其耦合的多个MPPT控制器中获取部分MPPT控制器作为目标MPPT控制器，从而基于目标MPPT控制器获取各逆变单元的有功容量和无功容量，电站电力系统的电站控制器可以基于各逆变单元的有功容量和无功容量获取得到电站有功容量和电站无功容量，并基于上述电站有功容量和接收到的电站目标有功功率对各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以及基于上述电站无功容量和接收到的电站目标无功功率对各逆变单元进行无功功率控制。通过基于各逆变单元耦合的目标MPPT控制器获取得到各逆变单元的有功容量和无功容量，从而基于各逆变单元的有功容量和无功容量获取电站有功容量和电站无功容量，相比于设置样本逆变单元获取电站有功无功容量具有更高的准确度和更强的可信度，并且基于获取的电站有功无功容量对所有逆变单元(或者逆变单元耦合的MPPT控制器)进行功率控制，避免电站电力系统粗放式功率控制管理的问题，功率控制精度更高，可靠性强。
结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，上述电站控制器还用于控制上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器对上述目标MPPT控制器连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以获得上述各逆变单元的有功容量和无功容量。其中，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器为上述各逆变单元耦合的目标直流变换单元的MPPT控制器，上述各逆变单元耦合的目标直流变换单元为上述各逆变单元耦合的所有直流变换单元中的部分。或者，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器为各直流变换单元的一个或者多个MPPT控制器。基于各逆变单元的目标MPPT控制器得到的各逆变单元的有功容量和无功容量更贴近逆变单元的实际有功、无功容量，获取的有功、无功容量准确度高。
结合第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式为有功功率控制优先。上述电站控制器还用于在上述电站目标有功功率小于上述电站有功容量时，基于上述电站有功容量和上述电站目标有功功率，控制上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使上述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率。电站控制器基于获取的电站有功容量以及电站目标有功功率对除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。
结合第一方面第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，上述电站控制器还用于在上述电站目标有功功率小于上述电站有功容量时，基于上述电站目标有功功率和电站最大视在功率更新上述电站无功容量，并基于上述电站目标无功功率以及更新后的电站无功容量对上述各逆变单元进行无功功率控制，以使上述各逆变单元输出的无功功率之和等于上述电站目标无功功率或者上述更新后的电站无功容量。电站控制器基于获取的电站无功容量以及电站目标无功功率对除上述各逆变单元进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。
结合第一方面第一种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，上述电站变压单元的控制模式为有功控制优先。上述电站控制器还用于在上述电站目标有功功率不小于上述电站有功容量时，控制上述各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对上述各个MPPT控制器连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以使得上述多个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率。从而向交流电网输出的有功功率可以满足(或者贴近)电站目标有功功率，功率资源利用充分，无功功率控制精度高。
结合第一方面第四种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，上述电站控制器还用于在上述电站目标有功功率不小于上述电站有功容量时，基于上述电站目标无功功率以及上述电站无功容量对上述各逆变单元进行无功功率控制，使得上述各逆变单元输出的无功功率之和等于上述电站目标无功功率或者上述更新后的电站无功容量。电站控制器基于获取的电站无功容量以及电站目标无功功率对除上述各逆变单元进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。
结合第一方面第一种可能的实施方式，在第六种可能的实施方式中，上述电站变压单元的控制模式为无功控制优先。上述电站控制器还用于基于上述电站目标无功功率以及上述电站无功容量对上述各逆变单元进行无功功率控制，使得上述各逆变单元输出的无功功率之和等于上述电站目标无功功率。电站控制器基于获取的电站无功容量以及电站目标无功功率对除上述各逆变单元进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。
结合第一方面第六种可能的实施方式，在第七种可能的实施方式中，上述电站控制器还用于在上述电站目标无功功率小于上述电站无功容量、上述电站目标有功功率小于上述电站有功容量时，基于上述电站目标有功功率以及上述电站有功容量，控制上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使上述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率。电站控制器基于获取的电站有功容量以及电站目标有功功率对除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。
结合第一方面第六种可能的实施方式，在第八种可能的实施方式中，上述电站控制器还用于在上述电站目标无功功率小于上述电站无功容量、上述电站目标有功功率不小于上述电站有功容量时，控制上述各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对上述各个MPPT控制器连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以使上述多个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率。从而向交流电网输出的有功功率可以满足(或者贴近)电站目标有功功率，功率资源利用充分，无功功率控制精度高。
结合第一方面第六种可能的实施方式，在第九种可能的实施方式中，上述电站控制器还用于在上述电站目标无功功率不小于上述电站无功容量时，基于上述电站目标无功功率和电站最大视在功率更新上述电站有功容量，并基于上述电站目标有功功率以及更新后的电站有功容量，控制上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使上述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率或者上述更新后的电站有功容量。电站控制器基于获取的电站有功容量以及电站目标有功功率对除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。
结合第一方面第二种可能的实施方式至第一方面第九种可能的实施方式中任一种实施方式，在第十种可能的实施方式中，上述多个逆变单元中一个或者多个上述逆变单元组成一个子阵变压单元，多个上述子阵变压单元耦合并联至上述电站变压单元。上述电站控制器还用于获得上述各子阵变压单元的有功功率配置值或者无功功率配置值，并控制上述各子阵变压单元基于上述各子阵变压单元的有功功率配置值控制上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，或者基于上述各子阵变压单元的无功功率配置值对上述各逆变单元进行无功功率控制。电站控制器通过各子阵变压单元基于上述各子阵变压单元的有功功率配置值控制上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，功率控制精度高，可靠性强。
结合第一方面第十种可能的实施方式，在第十一种可能的实施方式中，上述各子阵变压单元用于基于上述各逆变单元上传的有功容量得到上述各子阵变压单元的有功容量。上述电站控制器还用于基于上述电站有功容量或者上述更新后的电站有功容量、上述电站目标有功功率以及上述各子阵变压单元的有功容量获得上述各子阵变压单元的有功功率配置值。上述电站控制器向各子阵变压单元分配对应的有功功率配置值，从而实现更精确的功率控制。
结合第一方面第十一种可能的实施方式，在第十二种可能的实施方式中，上述各子阵变压单元还用于基于上述各子阵变压单元的有功功率配置值和有功容量、上述各逆变单元的有功容量向上述各逆变单元发送有功功率配置值，使得上述各逆变单元基于上述各逆变单元的有功功率配置值控制上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制。各子阵变压单元基于分配到的有功功率配置值向各逆变单元分配对应的有功功率配置值，从而实现更精确的功率控制。
结合第一方面第十二种可能的实施方式，在第十三种可能的实施方式中，上述各逆变单元还用于基于上述各逆变单元的有功功率配置值、上述各逆变单元关联的目标MPPT控制器对应的最大功率点功率之和，向上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器发送有功功率配置值，使得上述其他MPPT控制器基于有功功率配置值对上述其他MPPT控制器关联的直流变换电路进行有功功率控制。各逆变单元基于分配到的有功功率配置值向上述其他MPPT控制器分配对应的有功功率配置值，从而使得所有MPPT控制器关联的直流变换电路输出的有功功率之和满足电站目标无功功率。
结合第一方面第十种可能的实施方式，在第十四种可能的实施方式中，上述各子阵变压单元用于基于上述各逆变单元上传的无功容量得到上述各子阵变压单元的无功容量。上述电站控制器还用于基于上述电站无功容量或者上述更新后的电站无功容量、上述电站目标无功功率以及上述各子阵变压单元的无功容量获得上述各子阵变压单元的无功功率配置值。上述电站控制器向各子阵变压单元分配对应的无功功率配置值，从而实现更精确的功率控制。
结合第一方面第十四种可能的实施方式，在第十五种可能的实施方式中，述各子阵变压单元还用于基于上述各子阵变压单元的无功功率配置值和无功容量、上述各逆变单元的无功容量向上述各逆变单元发送无功功率配置值，使得上述各逆变单元基于上述各逆变单元的无功功率配置值进行无功功率控制。各子阵变压单元基于分配到的有功功率配置值向各逆变单元分配对应的无功功率配置值，从而实现更精确的功率控制。
第二方面，本申请提供了一种电站电力系统的功率控制方法，上述电站电力系统中包括电站控制器、电站变压单元、多个直流变换单元和多个逆变单元，上述多个逆变单元的交流端耦合并联至上述电站变压单元，任一逆变单元的直流端与多个直流变换单元的最大功率点跟踪MPPT控制器耦合，上述方法包括通过各逆变单元基于上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器得到上述各逆变单元的有功容量和无功容量，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器为上述各逆变单元耦合的所有MPPT控制器中的部分。通过上述电站控制器基于上述各逆变单元的有功容量和无功容量得到电站有功容量和电站无功容量。通过上述电站控制器基于上述电站有功容量、电站目标有功功率、上述电站无功容量和/或电站目标无功功率对上述各逆变单元进行无功功率控制以及对上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制。
在本申请中，可以通过各逆变单元基于其耦合的多个MPPT控制器中获取部分MPPT控制器作为目标MPPT控制器，从而基于目标MPPT控制器获取各逆变单元的有功容量和无功容量，并通过电站控制器基于各逆变单元的有功容量和无功容量得到电站有功容量和电站无功容量，并基于上述电站有功容量和接收到的电站目标有功功率对各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以及基于上述电站无功容量和接收到的电站目标无功功率对各逆变单元进行无功功率控制。通过基于各逆变单元耦合的目标MPPT控制器获取得到各逆变单元的有功容量和无功容量，从而基于各逆变单元的有功容量和无功容量获取电站有功容量和电站无功容量，相比于设置样本逆变单元获取电站有功无功容量具有更高的准确度和更强的可信度，并且基于获取的电站有功无功容量对所有逆变单元(或者逆变单元耦合的MPPT控制器)进行功率控制，避免电站电力系统粗放式功率控制管理的问题，功率控制精度更高，可靠性强。
结合第二方面，在第一种可能的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式为有功功率控制优先，上述通过上述电站控制器基于上述电站有功容量、电站目标有功功率、上述电站无功容量和/或电站目标无功功率对上述各逆变单元进行无功功率控制以及对上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制包括通过上述电站控制器在上述电站目标有功功率小于上述电站有功容量时，基于上述电站有功容量和上述电站目标有功功率，控制上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使上述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率。通过上述电站控制器在上述电站目标有功功率小于上述电站有功容量时，基于上述电站目标有功功率和电站最大视在功率更新上述电站无功容量，并基于上述电站目标无功功率以及更新后的电站无功容量对上述各逆变单元进行无功功率控制，以使上述各逆变单元输出的无功功率之和等于上述电站目标无功功率或者上述更新后的电站无功容量。电站控制器基于获取的电站有功容量以及电站目标有功功率对除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。
结合第二方面，在第二种可能的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式为有功功率控制优先，上述通过上述电站控制器基于上述电站有功容量、电站目标有功功率、上述电站无功容量和/或电站目标无功功率对上述各逆变单元进行无功功率控制以及对上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制包括通过上述电站控制器在上述电站目标有功功率不小于上述电站有功容量时，控制上述各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对上述各个MPPT控制器连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以使得上述多个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率。通过上述电站控制器在上述电站目标有功功率不小于上述电站有功容量时，基于上述电站目标无功功率以及上述电站无功容量对上述各逆变单元进行无功功率控制，使得上述各逆变单元输出的无功功率之和等于上述电站目标无功功率或者上述更新后的电站无功容量。电站控制器基于获取的电站有功容量以及电站目标有功功率对除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。
结合第二方面，在第三种可能的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式为无功功率控制优先，上述通过上述电站控制器基于上述电站有功容量、电站目标有功功率、上述电站无功容量和/或电站目标无功功率对上述各逆变单元进行无功功率控制以及对上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制包括通过上述电站控制器基于上述电站目标无功功率以及上述电站无功容量对上述各逆变单元进行无功功率控制，使得上述各逆变单元输出的无功功率之和等于上述电站目标无功功率。通过上述电站控制器在上述电站目标无功功率小于上述电站无功容量、上述电站目标有功功率小于上述电站有功容量时，基于上述电站目标有功功率以及上述电站有功容量，控制上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使上述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率。电站控制器基于获取的电站无功容量以及电站目标无功功率对除上述各逆变单元进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。
结合第二方面，在第四种可能的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式为无功功率控制优先，上述通过上述电站控制器基于上述电站有功容量、电站目标有功功率、上述电站无功容量和/或电站目标无功功率对上述各逆变单元进行无功功率控制以及对上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制包括通过上述电站控制器基于上述电站目标无功功率以及上述电站无功容量对上述各逆变单元进行无功功率控制，使得上述各逆变单元输出的无功功率之和等于上述电站目标无功功率。通过上述电站控制器在上述电站目标无功功率小于上述电站无功容量、上述电站目标有功功率不小于上述电站有功容量时，控制上述各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对上述各个MPPT控制器连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以使上述多个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率。电站控制器基于获取的电站无功容量以及电站目标无功功率对除上述各逆变单元进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。
结合第二方面，在第五种可能的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式为无功功率控制优先，上述通过上述电站控制器基于上述电站有功容量、电站目标有功功率、上述电站无功容量和/或电站目标无功功率对上述各逆变单元进行无功功率控制以及对上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制包括通过上述电站控制器基于上述电站目标无功功率以及上述电站无功容量对上述各逆变单元进行无功功率控制，使得上述各逆变单元输出的无功功率之和等于上述电站目标无功功率。通过上述电站控制器在上述电站目标无功功率不小于上述电站无功容量时，基于上述电站目标无功功率和电站最大视在功率更新上述电站有功容量，并基于上述电站目标有功功率以及更新后的电站有功容量，控制上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使上述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率或者上述更新后的电站有功容量。电站控制器基于获取的电站无功容量以及电站目标无功功率对除上述各逆变单元进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。
附图说明
图1是本申请提供的电站电力系统的应用场景示意图；
图2是本申请提供的电站电力系统的一结构示意图；
图3是本申请提供的电站电力系统的另一结构示意图；
图4是本申请提供的电站电力系统的另一结构示意图；
图5是本申请提供的逆变单元耦合目标MPPT控制器的一示意图；
图6是本申请提供的逆变单元耦合目标MPPT控制器的另一示意图；
图7是本申请提供的电站电力系统的功率控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参见图1，图1是本申请提供的电站电力系统的应用场景示意图。在本申请提供的电站电力系统中可包括电站变压单元、直流变换单元和逆变单元,其中，逆变单元的交流端通过电站变压单元与交流电网耦合，逆变单元的直流端通过直流变换单元与光伏阵列耦合。光伏阵列可以由一个或者多个光伏组串并联组成，一个光伏组串可以由一个或者多个光伏组件串联得到。直流变换单元可以对光伏阵列输出的直流电进行电压变换(可以是升压、降压等)，逆变单元可以对直流变换单元输出的直流电进行逆变转换，并将逆变转换后得到的交流电输出到电站变压单元，通过电站变压单元对交流电进行电压变换后为交流电网中的蓄电池、通信基站或者家用设备等用电设备供电。
在一些可行的实施方式中，上述电站电力系统还可以包括电站控制器(图1中未示出)，上述电站电力系统可以包括多个逆变单元和多个直流变换单元，这里，各直流变换单元可以包括多个最大功率点跟踪MPPT控制器，多个逆变单元的交流端可以耦合并联至上述电站变压单元，且各逆变单元的直流端可以与多个直流变换单元的MPPT控制器耦合。电站电力系统可以通过电站控制器进行功率控制，以调整输出至交流电网的有功无功功率。目前的电站功率控制是通过划分电站电力系统中的若干子阵(各子阵包括多个逆变单元)或子阵内的若干逆变器单元为样本子阵或者样本逆变单元，并设置以最大发电模式运行，基于样本子阵或样本逆变单元获取电站变压单元的可用有功发电功率(可以称作有功容量)、可用无功发电功率(可以称作无功容量)，从而基于获取到的电站变压单元的有功容量、无功容量为子阵或子阵内的若干逆变单元进行功率分配。然而，由于各子阵之间以及各逆变器之间的差异性，通过样本子阵或样本逆变单元获取有功容量、无功容量的准确度不高，有功无功容量可信度低，且现有的功率分配是针对电站电力系统中的部分逆变单元进行功率平均分配，无法实现对所有逆变单元的精确、差异化控制，功率分配精确度差，功率控制误差高。
本申请提供的电站电力系统中，电站电力系统中各逆变单元可以通过其耦合的多个MPPT控制器中获取部分MPPT控制器作为目标MPPT控制器，从而基于目标MPPT控制器获取各逆变单元的有功容量和无功容量，电站电力系统的电站控制器可以基于各逆变单元的有功容量和无功容量获取得到电站变压单元的有功容量(可以称作电站有功容量)和无功容量(可以称作电站无功容量)，并基于上述电站有功容量和接收到的电站目标有功功率(可以是来自远动终端单元或者光伏有功功率自动调节系统的电站目标有功功率)对各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以及基于上述电站无功容量和接收到的电站目标无功功率(可以是来自远动终端单元或者光伏电压无功自动调节系统的电站目标无功功率)对各逆变单元进行无功功率控制。通过基于各逆变单元耦合的目标MPPT控制器获取得到各逆变单元的有功容量和无功容量，从而基于各逆变单元的有功容量和无功容量获取电站有功容量和电站无功容量，相比于设置样本逆变单元获取电站有功无功容量具有更高的准确度和更强的可信度，并且基于获取的电站有功无功容量对所有逆变单元(或者逆变单元耦合的MPPT控制器)进行功率控制，避免电站电力系统粗放式功率控制管理的问题，功率控制精度更高，可靠性强。
参见图2，图2是本申请提供的电站电力系统的一结构示意图。在图2所示的电站电力系统中包括电站变压单元、多个直流变换单元和多个逆变单元，其中，上述多个直流变换单元中各直流变换单元可以包括多个MPPT控制器，各逆变单元的直流端可以与多个直流变换单元中的MPPT控制器耦合，各逆变单元的交流端可以耦合并联至上述电站变压单元的一端，电站变压单元的另一端与交流电网耦合。在图2所示的电站电力系统中，各直流变换单元中的MPPT控制器分别连接一个光伏组串(图2中未示出)，各直流变换单元可以对各光伏组串输出的直流电进行电压变换(可以是升压、降压等)并输出至耦合的逆变单元，各逆变单元可以对直流变换单元输出的直流电进行逆变转换，并将逆变转换后得到的交流电输出至电站变压单元，电站变压单元对交流电进行电压变换后为交流电网中的蓄电池、通信基站或者家用设备等用电设备供电。
在一些可行的实施方式中，在图2所示的电站电力系统中还包括电站控制器(图2中未示出)，上述电站控制器可以控制各逆变单元耦合的目标MPPT控制器对目标MPPT控制器连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以使得上述目标MPPT控制器关联的直流变换电路(可以是各目标MPPT控制器所在的直流变换单元中的直流变换电路)输出最大有功功率，上述电站控制器可以基于各目标MPPT控制器关联的直流变换电路的最大有功功率得到各逆变单元的有功容量和无功容量，这里，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器为各逆变单元耦合的所有MPPT控制器中的部分。上述电站控制器可以基于各逆变单元的有功容量和无功容量得到电站有功容量和电站无功容量，并基于上述电站有功容量和接收到的电站目标有功功率向各逆变单元分配对应的有功功率配置值，从而通过各逆变单元向其耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器分配有功功率配置值。同样的，上述电站控制器可以基于上述电站无功容量和接收到的电站目标无功功率向各逆变单元分配对应的无功功率配置值，从而基于其他MPPT控制器的有功功率配置值对上述其他MPPT控制器进行有功功率控制，以及基于上述各逆变单元的无功功率配置值对各逆变单元进行无功功率控制。通过基于各逆变单元耦合的目标MPPT控制器获取得到各逆变单元的有功容量和无功容量，从而基于各逆变单元的有功容量和无功容量获取电站有功容量和电站无功容量，相比于设置样本逆变单元获取电站有功无功容量具有更高的准确度和更强的可信度，并且基于获取的电站有功无功容量对所有逆变单元(或者逆变单元耦合的MPPT控制器)进行功率控制，避免电站电力系统粗放式功率控制管理的问题，功率控制精度更高，可靠性强。
参见图3，图3是本申请提供的电站电力系统的另一结构示意图。在图3所示的电站电力系统中包括电站变压单元、多个直流变换单元和多个逆变单元，其中，上述多个逆变单元中一个或者多个逆变单元组成一个子阵变压单元。换句话说，电站电力系统包括多个子阵变压单元，各子阵变压单元中包括一个或者多个逆变单元，各子阵变压单元中的逆变单元的交流端可以耦合并联至子阵变压器，通过子阵变压器与上述电站变压单元耦合，各逆变单元的直流端可以与多个直流变换单元中的MPPT控制器(图3中未示出)耦合。请一并参见图4，图4是本申请提供的电站电力系统的另一结构示意图。在图4所示的电站电力系统中包括电站变压单元多个逆变单元。其中，各个逆变单元中包括多个直流变换单元(图4中未示出)，即多个直流变换单元可以集成在逆变单元中，各逆变单元的直流端可以与多个MPPT控制器耦合(可以是通过多个直流变换单元与多个MPPT控制器耦合)。上述多个逆变单元中一个或者多个逆变单元组成一个子阵变压单元，换句话说，电站电力系统包括多个子阵变压单元，各子阵变压单元中包括一个或者多个逆变单元，各子阵变压单元中的逆变单元的交流端可以耦合并联至子阵变压器，通过子阵变压器与上述电站变压单元耦合。
在一些可行的实施方式中，在图3或者图4所示的电站电力系统中还包括电站控制器(图3、图4中未示出)，上述电站控制器可以控制各逆变单元耦合的目标MPPT控制器对目标MPPT控制器连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以使得上述目标MPPT控制器关联的直流变换电路(可以是各目标MPPT控制器所在的直流变换单元中的直流变换电路)输出最大有功功率，上述电站控制器可以基于各目标MPPT控制器关联的直流变换电路的最大有功功率得到各逆变单元的有功容量和无功容量，这里，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器为各逆变单元耦合的所有MPPT控制器中的部分。上述电站控制器可以基于各逆变单元的有功容量和无功容量得到各子阵变压单元的有功容量和无功容量，从而基于各子阵变压单元的有功容量和无功容量得到电站有功容量和电站无功容量。上述电站控制器基于上述电站有功容量和接收到的电站目标有功功率向各子阵变压单元分配对应的有功功率配置值，从而通过各子阵变压单元向各逆变单元分配对应的有功功率配置值，并通过各逆变单元向其耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器分配有功功率配置值。同样的，上述电站控制器可以基于上述电站无功容量和接收到的电站目标无功功率向各子阵变压单元分配对应的无功功率配置值，从而通过各子阵变压单元向各逆变单元分配对应的无功功率配置值。电站控制器可以基于其他MPPT控制器的有功功率配置值对上述其他MPPT控制器进行有功功率控制，以及基于上述各逆变单元的无功功率配置值对各逆变单元进行无功功率控制。通过基于各逆变单元耦合的目标MPPT控制器获取得到各逆变单元的有功容量和无功容量，从而基于各逆变单元的有功容量和无功容量获取电站有功容量和电站无功容量，相比于设置样本逆变单元获取电站有功无功容量具有更高的准确度和更强的可信度，并且基于获取的电站有功无功容量对所有逆变单元(或者逆变单元耦合的MPPT控制器)进行功率控制，避免电站电力系统粗放式功率控制管理的问题，功率控制精度更高，可靠性强。
下面将结合图2至图6对本申请实施例提供的电站电力系统进行示例说明。在一些可行的实施方式中，上述电站控制器可以控制各逆变单元耦合的目标MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以获得上述各逆变单元的有功容量和无功容量。这里，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器可以为各逆变单元耦合的目标直流变换单元的MPPT控制器，上述目标直流变换单元可以为各逆变单元耦合的所有直流变换单元中的部分直流变换单元。参见图5，图5是本申请提供的逆变单元耦合目标MPPT控制器的一示意图。如图5所示，逆变单元的交流端与直流变换单元T1、直流变换单元T2以及直流变换单元T3耦合，其中直流变换单元T1为目标直流变换单元，则该逆变单元耦合的目标MPPT控制器可以为直流变换单元T1中的MPPT控制器a、MPPT控制器b以及MPPT控制器c。具体的，若任一个逆变单元与Y个直流变换单元耦合，且任一个逆变单元耦合的直流变换单元中有y个目标直流变换单元(即y不大于Y)，各目标直流变换单元包含的MPPT控制器均为目标MPPT控制器，上述各逆变单元的有功容量可以表示为：
Figure BDA0003872973180000091
其中，PDC_i为上述y个目标直流变换单元中，第i个目标直流变换单元中的所有目标MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，使得该目标直流变换单元中目标MPPT控制器关联的直流变换电路(可以是目标MPPT控制器所在的直流变换单元中的直流变换电路)输出的最大有功功率之和。
可选的，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器可以为各逆变单元耦合的直流变换单元的一个或者多个MPPT控制器。请一并参见图6，图6是本申请提供的逆变单元耦合目标MPPT控制器的另一示意图。如图6所示，逆变单元的交流端与直流变换单元T1、直流变换单元T2以及直流变换单元T3耦合，其中直流变换单元T1中的MPPT控制器a、MPPT控制器b，直流变换单元T2中的MPPT控制器d，以及直流变换单元T3中的MPPT控制器f为该逆变单元耦合的目标MPPT控制器。具体的，若任一个逆变单元与Y个直流变换单元耦合，且各直流变换单元均包含X个MPPT控制器，任一直流变换单元中包含x个目标MPPT控制器，上述各逆变单元的有功容量可以表示为：
Figure BDA0003872973180000101
其中，PDC_i为上述Y个直流变换单元中，第i个直流变换单元中的所有目标MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，使得该直流变换单元中目标MPPT控制器关联的直流变换电路输出的最大有功功率之和。通过从各逆变单元耦合的MPPT控制器中选取目标MPPT控制器，并控制各目标MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，使得各目标MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率，从而可以基于各目标MPPT控制器关联的直流变换电路的最大有功功率得到各逆变单元的有功容量和无功容量。
可选的，当直流变换单元集成在逆变单元中时(参见图4)，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器可以为各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中的部分，具体的，若任一个逆变单元与X个MPPT控制器耦合，任一逆变单元耦合的MPPT控制器中包括x个目标MPPT控制器，则上述各逆变单元的有功容量可以表示为：
Figure BDA0003872973180000102
其中，PMPPT_i为上述x个目标MPPT控制器中，第i个目标MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，使得该目标MPPT控制器关联的直流变换电路输出的最大有功功率。通过从各逆变单元耦合的MPPT控制器中选取目标MPPT控制器，并控制各目标MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，使得各目标MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率，从而可以基于各目标MPPT控制器关联的直流变换电路的最大有功功率得到各逆变单元的有功容量和无功容量。基于各逆变单元的目标MPPT控制器得到的各逆变单元的有功容量和无功容量更贴近逆变单元的实际有功、无功容量，获取的有功、无功容量准确度高。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器可以基于各逆变单元的有功容量和无功容量得到各子阵变压单元的有功容量和无功容量，从而基于各子阵变压单元的有功容量和无功容量得到电站有功容量和电站无功容量。具体的，若各子阵变压单元包括m个逆变单元，电站变压单元与n个子阵变压单元耦合，上述各子阵变压单元的有功容量可以表示为：
Figure BDA0003872973180000103
其中，Pinv_i为m个逆变单元中第i个逆变单元的有功容量。上述电站有功容量可以表示为：
Figure BDA0003872973180000104
其中，Parr_i为n个子阵变压单元中第i个子阵变压单元的有功容量。此外，上述各逆变单元的无功容量可以表示为：
Figure BDA0003872973180000105
其中，Pinv为各逆变单元的有功容量，Sinv为各逆变单元的最大视在功率。基于各逆变单元的无功容量得到各子阵变压单元的无功容量和电站无功容量与上述基于各逆变单元的有功容量得到各子阵变压单元的有功容量和电站有功容量的过程相似，此处不再赘述。电站控制器基于各逆变单元的有功容量和无功容量得到电站有功容量和电站无功容量，相比于设置样本逆变单元获取电站有功无功容量具有更高的准确度和更强的可信度。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式可以为有功功率控制优先，电站控制器还用于在接收到的电站目标有功功率小于电站有功容量时，基于上述电站有功容量和上述电站目标有功功率，控制各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使上述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率。具体的，上述电站控制器可以基于电站有功容量、电站目标有功功率以及各子阵变压单元的有功容量获得上述各子阵变压单元的有功功率配置值，这里，上述各子阵变压单元的有功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000111
其中，Parr_o_i为第i个子阵变压单元的有功功率配置值，Pord为电站目标有功功率，Pplt为电站有功容量，Parr_i为第i个子阵变压单元的有功容量，即上述各子阵变压单元的有功功率配置值与有功容量的比值等于上述目标有功功率与上述电站有功容量的比值。进一步地，上述各子阵变压单元可以基于各子阵变压单元的有功容量和分配得到的有功功率配置值、上述各逆变单元的有功容量向上述各逆变单元发送有功功率配置值，这里，上述各逆变单元的有功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000112
其中，Pinv_o_j为第j个逆变单元的有功功率配置值，Pinv_j为第j个逆变单元的有功容量，Parr_o为上述第j个逆变单元耦合的子阵变压单元的有功功率配置值，Parr为上述第j个逆变单元耦合的子阵变压单元的有功容量，即任一逆变单元对应的有功功率配置值与有功容量的比值，等于该逆变单元关联的子阵变压单元对应的有功功率配置值与有功容量的比值。进一步地，上述各逆变单元可以基于上述各逆变单元的有功功率配置值、上述各逆变单元关联的目标MPPT控制器对应的最大功率点功率之和，向上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器发送有功功率配置值。这里，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器可以为各逆变单元耦合的目标直流变换单元的MPPT控制器,若任一个逆变单元与Y个直流变换单元耦合，各逆变单元耦合的直流变换单元中有y个目标直流变换单元，各个直流变换单元均包含X个MPPT控制器，则上述其他MPPT控制器的有功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000113
其中，Pinv_o_j为第j个逆变单元的有功功率配置值，PDC_i为上述y个目标直流变换单元中，第i个目标直流变换单元中的所有目标MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，使得该目标直流变换单元中目标MPPT控制器关联的直流变换电路(可以是目标MPPT控制器所在的直流变换单元中的直流变换电路)输出的最大有功功率之和。可选的，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器可以为各逆变单元耦合的直流变换单元的一个或者多个MPPT控制器。若任一个逆变单元与Y个直流变换单元耦合，各逆变单元耦合的直流变换单元中有y个目标直流变换单元，各个直流变换单元均包含X个MPPT控制器，则上述其他MPPT控制器的有功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000121
其中，Pinv_o_j为第j个逆变单元的有功功率配置值，PDC_i为上述Y个直流变换单元中，第i个直流变换单元中的所有目标MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，使得该直流变换单元中目标MPPT控制器关联的直流变换电路输出的最大有功功率之和。可选的，当直流变换单元集成在逆变单元中时(参见图4)，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器可以为各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中的部分MPPT控制器，若任一个逆变单元与X个MPPT控制器耦合，任一逆变单元耦合的MPPT控制器中包括x个目标MPPT控制器，则上述其他MPPT控制器的有功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000122
其中，Pinv_o_j为第j个逆变单元的有功功率配置值，PMPPT_i为上述第j个逆变单元耦合的x个目标MPPT控制器中，第i个目标MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，使得该目标MPPT控制器关联的直流变换电路输出的最大有功功率。可以理解的，上述电站控制器在有功功率控制优先的功率控制模式下，在接收到的电站目标有功功率小于电站有功容量时基于电站有功容量、电站目标有功功率，并结合各子阵变压单元的有功功率配置值为各子阵变压单元分配有功功率配置值，通过各子阵变压单元基于各子阵变压单元的有功容量和分配得到的有功功率配置值、上述各逆变单元的有功容量向上述各逆变单元发送有功功率配置值，以及通过各逆变单元基于分配得到的有功功率配置值、各逆变单元关联的目标MPPT控制器对应的最大功率点功率之和，向上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器发送有功功率配置值，使得所有逆变单元耦合的目标MPPT控制器和其他MPPT控制器所关联的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率。电站控制器基于获取的电站有功无功容量对所有逆变单元耦合的MPPT控制器进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式可以为有功功率控制优先，电站控制器还用于在接收到的电站目标有功功率小于电站有功容量时，基于上述电站目标有功功率和电站最大视在功率更新上述电站无功容量，并基于上述电站目标无功功率以及更新后的电站无功容量对上述各逆变单元进行无功功率控制，以使上述各逆变单元输出的无功功率之和等于上述电站目标无功功率或者更新后的电站无功容量。具体的，上述电站无功容量可以表示为：
Figure BDA0003872973180000123
其中，Splt为电站最大视在功率，Pplt为电站有功容量，当电站目标有功功率小于电站有功容量时，得到更新后的电站无功容量可以表示为：
Figure BDA0003872973180000124
其中，Splt为电站最大视在功率，Pord为电站目标有功功率，可以理解的，由于上述电站目标有功功率小于电站有功容量，则上述更新后的电站无功容量大于更新前的电站无功容量，从而在目标有功功率较小的情况下调整电站无功容量，以更充分地利用电站电力系统的功率资源。上述电站控制器可以基于更新后的电站无功容量、电站目标无功功率以及各子阵变压单元的无功容量获得上述各子阵变压单元的无功功率配置值，且当上述电站目标无功功率大于上述更新后的电站无功容量时，将上述电站目标无功功率的值调整为与上述更新后的电站无功容量相同。这里，上述各子阵变压单元的无功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000131
其中，Qarr_o_i为第i个子阵变压单元的无功功率配置值，Qord为电站目标无功功率，Qplt为更新后的电站无功容量，Qarr_i为第i个子阵变压单元的无功容量，即上述各子阵变压单元的无功功率配置值与无功容量的比值等于上述目标无功功率与上述更新后的电站无功容量的比值。进一步地，上述各子阵变压单元可以基于各子阵变压单元的无功容量和分配得到的无功功率配置值、上述各逆变单元的无功容量向上述各逆变单元发送无功功率配置值，这里，上述各逆变单元的无功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000132
其中，Qinv_o_j为第j个逆变单元的无功功率配置值，Qinv_j为第j个逆变单元的无功容量，Qarr_o为上述第j个逆变单元耦合的子阵变压单元的无功功率配置值，Qarr为上述第j个逆变单元耦合的子阵变压单元的无功容量，即任一逆变单元对应的无功功率配置值与无功容量的比值，等于该逆变单元关联的子阵变压单元对应的无功功率配置值与无功容量的比值。可以理解的，上述电站控制器在有功功率控制优先的功率控制模式下，在接收到的电站目标无功功率小于电站无功容量时基于更新后的电站无功容量、电站目标无功功率，并结合各子阵变压单元的无功功率配置值为各子阵变压单元分配无功功率配置值，通过各子阵变压单元基于各子阵变压单元的无功容量和分配得到的无功功率配置值、上述各逆变单元的无功容量向上述各逆变单元发送无功功率配置值，从而各逆变单元基于分配的无功功率配置值进行无功功率控制，以使得所有逆变单元的无功功率之和等于上述电站目标无功功率或者更新后的电站无功容量(电站目标无功功率大于更新后的电站无功容量时)，功率资源利用充分，无功功率控制精度高。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式可以为有功功率控制优先，电站控制器还用于在接收到的电站目标有功功率不小于电站有功容量时，控制上述各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以使得上述多个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率。可以理解的，电站控制器在电站目标有功功率等于或者大于电站有功容量时，控制电站电力系统中的所有逆变单元，使得各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，即使得各个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率，从而向交流电网输出的有功功率可以满足(或者贴近)电站目标有功功率，功率资源利用充分，无功功率控制精度高。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式可以为有功功率控制优先，电站控制器可以在接收到的电站目标有功功率不小于电站有功容量时，基于上述电站目标无功功率以及上述电站无功容量对上述各逆变单元进行无功功率控制，以使上述各逆变单元输出的无功功率之和等于上述电站目标无功功率或者上述更新后的电站无功容量。具体的，上述电站控制器可以基于电站无功容量、电站目标无功功率以及各子阵变压单元的无功容量获得上述各子阵变压单元的无功功率配置值，且当上述电站目标无功功率大于上述电站无功容量时，将上述电站目标无功功率的值调整为与上述电站无功容量相同。这里，上述各子阵变压单元的无功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000133
其中，Qarr_o_i为第i个子阵变压单元的无功功率配置值，Qord为电站目标无功功率，Qplt为电站无功容量，Qarr_i为第i个子阵变压单元的无功容量，即上述各子阵变压单元的无功功率配置值与无功容量的比值等于上述目标无功功率与上述电站无功容量的比值。进一步地，上述各子阵变压单元可以基于各子阵变压单元的无功容量和分配得到的无功功率配置值、上述各逆变单元的无功容量向上述各逆变单元发送无功功率配置值，这里，上述各逆变单元的无功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000141
其中，Qinv_o_j为第j个逆变单元的无功功率配置值，Qinv_j为第j个逆变单元的无功容量，Qarr_o为上述第j个逆变单元耦合的子阵变压单元的无功功率配置值，Qarr为上述第j个逆变单元耦合的子阵变压单元的无功容量，即任一逆变单元对应的无功功率配置值与无功容量的比值，等于该逆变单元关联的子阵变压单元对应的无功功率配置值与无功容量的比值。可以理解的，上述电站控制器在有功功率控制优先的功率控制模式下，在接收到的电站目标无功功率小于电站无功容量时基于电站无功容量、电站目标无功功率以及各子阵变压单元的无功功率配置值为各子阵变压单元分配无功功率配置值，通过各子阵变压单元基于各子阵变压单元的无功容量和分配得到的无功功率配置值、上述各逆变单元的无功容量向上述各逆变单元发送无功功率配置值，从而各逆变单元基于分配的无功功率配置值进行无功功率控制，以使得所有逆变单元的无功功率之和等于上述电站目标无功功率或者电站无功容量(电站目标无功功率大于电站无功容量时)，功率资源利用充分，无功功率控制精度高。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式可以为无功功率控制优先，上述电站控制器可以基于上述电站目标无功功率以及上述电站无功容量对上述各逆变单元进行无功功率控制，使得上述各逆变单元输出的无功功率之和等于上述电站目标无功功率。具体的，上述电站控制器可以基于电站无功容量、电站目标无功功率以及各子阵变压单元的无功功率配置值为各子阵变压单元分配无功功率配置值，并通过各子阵变压单元基于各子阵变压单元的无功容量和分配得到的无功功率配置值、上述各逆变单元的无功容量向上述各逆变单元发送无功功率配置值，从而控制各逆变单元基于分配的无功功率配置值进行无功功率控制，以使得所有逆变单元的无功功率之和等于上述电站目标无功功率，功率资源利用充分，无功功率控制精度高。上述向各子阵变压单元、各逆变单元分配无功功率配置值的过程与上述电站控制器的功率控制模式为有功控制优先中无功功率配置值的分配过程相同，此处不再赘述。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式可以为无功功率控制优先，上述电站控制器可以在上述电站目标无功功率小于上述电站无功容量、上述电站目标有功功率小于上述电站有功容量时，基于上述电站目标有功功率以及上述电站有功容量，控制上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使上述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率。具体的，上述电站控制器在无功功率控制优先的功率控制模式下，在接收到的电站目标无功功率小于电站无功容量，且电站目标有功功率小于电站有功容量时，基于电站有功容量、电站目标有功功率以及各子阵变压单元的有功功率配置值为各子阵变压单元分配有功功率配置值，通过各子阵变压单元基于各子阵变压单元的有功容量和分配得到的有功功率配置值、上述各逆变单元的有功容量向上述各逆变单元发送有功功率配置值，以及通过各逆变单元基于分配得到的有功功率配置值、各逆变单元关联的目标MPPT控制器对应的最大功率点功率之和，向上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器发送有功功率配置值，使得所有逆变单元耦合的目标MPPT控制器和其他MPPT控制器所关联的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率。电站控制器基于获取的电站有功、无功容量对所有逆变单元耦合的MPPT控制器进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。其中，上述向各子阵变压单元、各逆变单元以及各MPPT控制器分配有功功率配置值的过程与上述电站控制器的功率控制模式为有功控制优先中有功功率配置值的分配过程相同，此处不再赘述。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式可以为无功功率控制优先，上述电站控制器可以在上述电站目标无功功率小于上述电站无功容量、上述电站目标有功功率不小于上述电站有功容量时，控制上述各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对上述各个MPPT控制器连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以使上述多个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率。可以理解的，电站控制器在电站目标有功功率等于或者大于电站有功容量时，控制电站电力系统中的所有逆变单元，使得各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，即使得各个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率，从而向交流电网输出的有功功率可以满足(或者贴近)电站目标有功功率，功率资源利用充分，无功功率控制精度高。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式可以为无功功率控制优先，上述电站控制器可以在上述电站目标无功功率不小于电站无功容量时，基于上述电站目标无功功率和电站最大视在功率更新上述电站有功容量，并基于上述电站目标有功功率以及更新后的电站有功容量，控制上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使上述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率或者上述更新后的电站有功容量。具体的，上述电站有功容量可以表示为：
Figure BDA0003872973180000151
其中，Splt为电站最大视在功率，Qplt为电站无功容量，当电站目标无功功率大于电站无功容量时，得到更新后的电站有功容量可以表示为：
Figure BDA0003872973180000152
其中，Splt为电站最大视在功率，Qord为电站目标无功功率，可以理解的，由于上述电站目标无功功率大于电站无功容量，则上述更新后的电站有功容量小于更新前的电站有功容量，即在目标无功功率较大的情况下调整电站有功容量，以更充分地利用电站电力系统的功率资源。上述电站控制器可以基于更新后的电站有功容量、电站目标有功功率以及各子阵变压单元的有功容量获得上述各子阵变压单元的有功功率配置值，且当上述电站目标有功功率大于上述更新后的电站有功容量时，将上述电站目标有功功率的值调整为与上述更新后的电站有功容量相同。上述电站控制器在无功功率控制优先的功率控制模式下，在接收到的目标无功功率不小于电站无功容量时基于更新后的电站有功容量、电站目标有功功率，并结合各子阵变压单元的有功功率配置值为各子阵变压单元分配有功功率配置值，通过各子阵变压单元基于各子阵变压单元的有功容量和分配得到的有功功率配置值、上述各逆变单元的有功容量向上述各逆变单元发送有功功率配置值，以及通过各逆变单元基于分配得到的有功功率配置值、各逆变单元关联的目标MPPT控制器对应的最大功率点功率之和，向上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器发送有功功率配置值，使得所有逆变单元耦合的目标MPPT控制器和其他MPPT控制器所关联的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率或者更新后的电站有功容量(电站目标有功功率大于更新后的电站有功容量时)，功率资源利用充分，功率控制精度高，可靠性强。
在本申请中，电站电力系统中各逆变单元可以通过其耦合的多个MPPT控制器中获取部分MPPT控制器作为目标MPPT控制器，从而基于目标MPPT控制器获取各逆变单元的有功容量和无功容量，电站电力系统的电站控制器可以基于各逆变单元的有功容量和无功容量获取得到电站变压单元的有功容量(可以称作电站有功容量)和无功容量(可以称作电站无功容量)，并基于上述电站有功容量和接收到的电站目标有功功率(可以是来自远动终端单元或者光伏有功功率自动调节系统的电站目标有功功率)对各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以及基于上述电站无功容量和接收到的电站目标无功功率对各逆变单元进行无功功率控制。通过基于各逆变单元耦合的目标MPPT控制器获取得到各逆变单元的有功容量和无功容量，从而基于各逆变单元的有功容量和无功容量获取电站有功容量和电站无功容量，相比于设置样本逆变单元获取电站有功无功容量具有更高的准确度和更强的可信度，同时基于获取的电站有功无功容量对所有逆变单元(或者逆变单元耦合的MPPT控制器)进行功率控制，避免电站电力系统粗放式功率控制管理的问题，功率控制精度更高，可靠性强。
参见图7，图7是本申请提供的电站电力系统的功率控制方法的流程示意图。本申请提供的电站电力系统的功率控制方法适用于上述图2至图6所示的任一电站电力系统，上述电站电力系统中包括电站控制器、电站变压单元、多个直流变换单元和多个逆变单元，上述多个逆变单元的交流端耦合并联至上述电站变压单元，任一逆变单元的直流端与多个直流变换单元的最大功率点跟踪MPPT控制器耦合。如图7所示，本申请提供的电站电力系统的功率控制方法包括步骤：
S701，获取电站有功容量和电站无功容量。
在一些可行的实施方式中，可以通过各逆变单元耦合的目标MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以获得上述各逆变单元的有功容量和无功容量。这里，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器可以为各逆变单元耦合的目标直流变换单元的MPPT控制器，上述目标直流变换单元可以为各逆变单元耦合的所有直流变换单元中的部分直流变换单元。请再次参见图5，图5中逆变单元的交流端与直流变换单元T1、直流变换单元T2以及直流变换单元T3耦合，其中直流变换单元T1为目标直流变换单元，则该逆变单元耦合的目标MPPT控制器可以为直流变换单元T1中的MPPT控制器a、MPPT控制器b以及MPPT控制器c。可选的，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器可以为各逆变单元耦合的直流变换单元的一个或者多个MPPT控制器。请再次参见图6，图6中的逆变单元的交流端与直流变换单元T1、直流变换单元T2以及直流变换单元T3耦合，其中直流变换单元T1中的MPPT控制器a、MPPT控制器b，直流变换单元T2中的MPPT控制器d，以及直流变换单元T3中的MPPT控制器f为该逆变单元耦合的目标MPPT控制器。通过各逆变单元控制其耦合的各目标MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，使得各目标MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率，从而可以基于各目标MPPT控制器关联的直流变换电路的最大有功功率得到各逆变单元的有功容量和无功容量。基于各逆变单元的目标MPPT控制器得到的各逆变单元的有功容量和无功容量更贴近逆变单元的实际有功、无功容量，有功、无功容量准确度高。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器可以基于各逆变单元的有功容量和无功容量得到各子阵变压单元的有功容量和无功容量，从而基于各子阵变压单元的有功容量和无功容量得到电站有功容量和电站无功容量。电站控制器基于各逆变单元的有功容量和无功容量得到电站有功容量和电站无功容量，相比于设置样本逆变单元获取电站有功无功容量具有更高的准确度和更强的可信度。
S702，判断功率控制模式是否为有功功率控制优先，若判断是有功功率控制优先，则执行步骤S703，若判断结果为否，则执行步骤S710。
S703，判断电站目标有功功率是否小于电站有功容量，若判断结果为是，则执行步骤S704和步骤S705，若判断结果为否，则执行步骤S706和步骤S709。
S704，控制各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式为有功功率控制优先时，可以通过电站控制器在接收到的电站目标有功功率小于电站有功容量时，基于上述电站有功容量和上述电站目标有功功率，控制各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使上述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率。具体的，上述电站控制器可以基于电站有功容量、电站目标有功功率以及各子阵变压单元的有功容量获得上述各子阵变压单元的有功功率配置值，这里，上述各子阵变压单元的有功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000171
其中，Parr_o_i为第i个子阵变压单元的有功功率配置值，Pord为电站目标有功功率，Pplt为电站有功容量，Parr_i为第i个子阵变压单元的有功容量，即上述各子阵变压单元的有功功率配置值与有功容量的比值等于上述目标有功功率与上述电站有功容量的比值。进一步地，可以通过上述各子阵变压单元基于各子阵变压单元的有功容量和分配得到的有功功率配置值、上述各逆变单元的有功容量向上述各逆变单元发送有功功率配置值，这里，上述各逆变单元的有功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000172
其中，Pinv_o_j为第j个逆变单元的有功功率配置值，Pinv_j为第j个逆变单元的有功容量，Parr_o为上述第j个逆变单元耦合的子阵变压单元的有功功率配置值，Parr为上述第j个逆变单元耦合的子阵变压单元的有功容量，即任一逆变单元对应的有功功率配置值与有功容量的比值，等于该逆变单元关联的子阵变压单元对应的有功功率配置值与有功容量的比值。进一步地，可以通过上述各逆变单元基于上述各逆变单元的有功功率配置值、上述各逆变单元关联的目标MPPT控制器对应的最大功率点功率之和，向上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器发送有功功率配置值。这里，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器可以为各逆变单元耦合的目标直流变换单元的MPPT控制器,若任一个逆变单元与Y个直流变换单元耦合，各逆变单元耦合的直流变换单元中有y个目标直流变换单元，各个直流变换单元均包含X个MPPT控制器，则上述其他MPPT控制器的有功功率配置值可以表示为；
Figure BDA0003872973180000173
其中，Pinv_o_j为第j个逆变单元的有功功率配置值，PDC_i为上述y个目标直流变换单元中，第i个目标直流变换单元中的所有目标MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，使得该目标直流变换单元中目标MPPT控制器关联的直流变换电路(可以是目标MPPT控制器所在的直流变换单元中的直流变换电路)输出的最大有功功率之和。可选的，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器可以为各逆变单元耦合的直流变换单元的一个或者多个MPPT控制器。若任一个逆变单元与Y个直流变换单元耦合，各逆变单元耦合的直流变换单元中有y个目标直流变换单元，各个直流变换单元均包含X个MPPT控制器，则上述其他MPPT控制器的有功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000181
其中，Pinv_o_j为第j个逆变单元的有功功率配置值，PDC_i为上述Y个直流变换单元中，第i个直流变换单元中的所有目标MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，使得该直流变换单元中目标MPPT控制器关联的直流变换电路输出的最大有功功率之和。可选的，当直流变换单元集成在逆变单元中时(参见图4)，上述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器可以为各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中的部分MPPT控制器，若任一个逆变单元与X个MPPT控制器耦合，任一逆变单元耦合的MPPT控制器中包括x个目标MPPT控制器，则上述其他MPPT控制器的有功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000182
其中，Pinv_o_j为第j个逆变单元的有功功率配置值，PMPPT_i为上述第j个逆变单元耦合的x个目标MPPT控制器中，第i个目标MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，使得该目标MPPT控制器关联的直流变换电路输出的最大有功功率。可以理解的，在有功功率控制优先的功率控制模式下，通过上述电站控制器在接收到的电站目标有功功率小于电站有功容量时基于电站有功容量、电站目标有功功率，并结合各子阵变压单元的有功功率配置值为各子阵变压单元分配有功功率配置值，通过各子阵变压单元基于各子阵变压单元的有功容量和分配得到的有功功率配置值、上述各逆变单元的有功容量向上述各逆变单元发送有功功率配置值，以及通过各逆变单元基于分配得到的有功功率配置值、各逆变单元关联的目标MPPT控制器对应的最大功率点功率之和，向上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器发送有功功率配置值，使得所有逆变单元耦合的目标MPPT控制器和其他MPPT控制器所关联的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率。通过电站控制器基于获取的电站有功无功容量对所有逆变单元耦合的MPPT控制器进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。
S705，更新电站无功容量。
S706，判断电站目标无功功率是否大于更新后的电站无功容量，若判断结果为是，则执行步骤S707，若判断结果为否，则执行步骤S708。
S707，电站目标无功功率的值调整为更新后的电站无功容量。
S708，控制各逆变单元进行无功功率控制。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式为有功功率控制优先时，可以通过电站控制器在接收到的电站目标有功功率不小于电站有功容量时，基于上述电站目标无功功率以及上述电站无功容量对上述各逆变单元进行无功功率控制，以使上述各逆变单元输出的无功功率之和等于上述电站目标无功功率或者上述更新后的电站无功容量。具体的，可以通过上述电站控制器基于电站无功容量、电站目标无功功率以及各子阵变压单元的无功容量获得上述各子阵变压单元的无功功率配置值，且当上述电站目标无功功率大于上述电站无功容量时，将上述电站目标无功功率的值调整为与上述电站无功容量相同。这里，上述各子阵变压单元的无功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000191
其中，Qarr_o_i为第i个子阵变压单元的无功功率配置值，Qord为电站目标无功功率，Qplt为电站无功容量，Qarr_i为第i个子阵变压单元的无功容量，即上述各子阵变压单元的无功功率配置值与无功容量的比值等于上述目标无功功率与上述电站无功容量的比值。进一步地，上述各子阵变压单元可以基于各子阵变压单元的无功容量和分配得到的无功功率配置值、上述各逆变单元的无功容量向上述各逆变单元发送无功功率配置值，这里，上述各逆变单元的无功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000192
其中，Pinv_o_j为第j个逆变单元的无功功率配置值，Pinv_j为第j个逆变单元的无功容量，Parr_o为上述第j个逆变单元耦合的子阵变压单元的无功功率配置值，Parr为上述第j个逆变单元耦合的子阵变压单元的无功容量，即任一逆变单元对应的无功功率配置值与无功容量的比值，等于该逆变单元关联的子阵变压单元对应的无功功率配置值与无功容量的比值。可以理解的，通过上述电站控制器在无功功率控制优先的功率控制模式下，在接收到的电站目标无功功率小于电站无功容量时基于电站无功容量、电站目标无功功率以及各子阵变压单元的无功功率配置值为各子阵变压单元分配无功功率配置值，通过各子阵变压单元基于各子阵变压单元的无功容量和分配得到的无功功率配置值、上述各逆变单元的无功容量向上述各逆变单元发送无功功率配置值，从而各逆变单元基于分配的无功功率配置值进行无功功率控制，以使得所有逆变单元的无功功率之和等于上述电站目标无功功率或者电站无功容量(电站目标无功功率大于电站无功容量时)，功率资源利用充分，无功功率控制精度高。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式为有功功率控制优先时，可以通过电站控制器在接收到的电站目标有功功率小于电站有功容量时，基于上述电站目标有功功率和电站最大视在功率更新上述电站无功容量，并基于上述电站目标无功功率以及更新后的电站无功容量对上述各逆变单元进行无功功率控制，以使上述各逆变单元输出的无功功率之和等于上述电站目标无功功率或者更新后的电站无功容量。具体的，上述电站无功容量可以表示为：
Figure BDA0003872973180000193
其中，Splt为电站最大视在功率，Pplt为电站有功容量，当电站目标有功功率小于电站有功容量时，得到更新后的电站无功容量可以表示为：
Figure BDA0003872973180000194
其中，Splt为电站最大视在功率，Pord为电站目标有功功率，可以理解的，由于上述电站目标有功功率小于电站有功容量，则上述更新后的电站无功容量大于更新前的电站无功容量，从而在目标有功功率较小的情况下调整电站无功容量，以更充分地利用电站电力系统的功率资源。可以通过上述电站控制器基于更新后的电站无功容量、电站目标无功功率以及各子阵变压单元的无功容量获得上述各子阵变压单元的无功功率配置值，且当上述电站目标无功功率大于上述更新后的电站无功容量时，将上述电站目标无功功率的值调整为与上述更新后的电站无功容量相同。这里，上述各子阵变压单元的无功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000195
其中，Qarr_o_i为第i个子阵变压单元的无功功率配置值，Qord为电站目标无功功率，Qplt为更新后的电站无功容量，Qarr_i为第i个子阵变压单元的无功容量，即上述各子阵变压单元的无功功率配置值与无功容量的比值等于上述目标无功功率与上述更新后的电站无功容量的比值。进一步地，上述各子阵变压单元可以基于各子阵变压单元的无功容量和分配得到的无功功率配置值、上述各逆变单元的无功容量向上述各逆变单元发送无功功率配置值，这里，上述各逆变单元的无功功率配置值可以表示为：
Figure BDA0003872973180000201
其中，Pinv_o_j为第j个逆变单元的无功功率配置值，Pinv_j为第j个逆变单元的无功容量，Parr_o为上述第j个逆变单元耦合的子阵变压单元的无功功率配置值，Parr为上述第j个逆变单元耦合的子阵变压单元的无功容量，即任一逆变单元对应的无功功率配置值与无功容量的比值，等于该逆变单元关联的子阵变压单元对应的无功功率配置值与无功容量的比值。可以理解的，通过上述电站控制器在有功功率控制优先的功率控制模式下，在接收到的电站目标无功功率小于电站无功容量时基于更新后的电站无功容量、电站目标无功功率，并结合各子阵变压单元的无功功率配置值为各子阵变压单元分配无功功率配置值，通过各子阵变压单元基于各子阵变压单元的无功容量和分配得到的无功功率配置值、上述各逆变单元的无功容量向上述各逆变单元发送无功功率配置值，从而各逆变单元基于分配的无功功率配置值进行无功功率控制，以使得所有逆变单元的无功功率之和等于上述电站目标无功功率或者更新后的电站无功容量(电站目标无功功率大于更新后的电站无功容量时)，功率资源利用充分，无功功率控制精度高。
S709，控制各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式为有功功率控制优先时，可以通过电站控制器在接收到的电站目标有功功率不小于电站有功容量时，控制上述各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以使得上述多个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率。可以理解的，电站控制器在电站目标有功功率等于或者大于电站有功容量时，控制电站电力系统中的所有逆变单元，使得各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，即使得各个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率，从而向交流电网输出的有功功率可以满足(或者贴近)电站目标有功功率，功率资源利用充分，无功功率控制精度高。
S710，控制各逆变单元进行无功功率控制。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式为无功功率控制优先时，可以通过上述电站控制器基于上述电站目标无功功率以及上述电站无功容量对上述各逆变单元进行无功功率控制，使得上述各逆变单元输出的无功功率之和等于上述电站目标无功功率。具体的，可以通过上述电站控制器基于电站无功容量、电站目标无功功率以及各子阵变压单元的无功功率配置值为各子阵变压单元分配无功功率配置值，并通过各子阵变压单元基于各子阵变压单元的无功容量和分配得到的无功功率配置值、上述各逆变单元的无功容量向上述各逆变单元发送无功功率配置值，从而控制各逆变单元基于分配的无功功率配置值进行无功功率控制，以使得所有逆变单元的无功功率之和等于上述电站目标无功功率，功率资源利用充分，无功功率控制精度高。上述向各子阵变压单元、各逆变单元分配无功功率配置值的过程与上述电站控制器的功率控制模式为有功控制优先中无功功率配置值的分配过程相同，此处不再赘述。
S711，判断电站目标无功功率是否大于电站无功容量，若判断结果为是，则执行步骤S713，若判断结果为否，则执行步骤S712。
S712，判断电站目标有功功率是否大于电站有功容量，若判断结果为是，则执行步骤S709，若判断结果为否，则执行步骤S716。
S713，更新电站有功容量。
S714，判断电站目标有功功率是否大于更新后的电站有功容量，若判断结果为是，则执行步骤S715，若判断结果为否，则执行步骤S716。
S715，电站目标有功功率的值调整为更新后的电站有功容量。
S716，控制各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式为无功功率控制优先时，可以通过上述电站控制器在上述电站目标无功功率小于上述电站无功容量、上述电站目标有功功率小于上述电站有功容量时，基于上述电站目标有功功率以及上述电站有功容量，控制上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使上述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率。具体的，通过上述电站控制器在无功功率控制优先的功率控制模式下，在接收到的电站目标无功功率小于电站无功容量，且电站目标有功功率小于电站有功容量时，基于电站有功容量、电站目标有功功率以及各子阵变压单元的有功功率配置值为各子阵变压单元分配有功功率配置值，通过各子阵变压单元基于各子阵变压单元的有功容量和分配得到的有功功率配置值、上述各逆变单元的有功容量向上述各逆变单元发送有功功率配置值，以及通过各逆变单元基于分配得到的有功功率配置值、各逆变单元关联的目标MPPT控制器对应的最大功率点功率之和，向上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器发送有功功率配置值，使得所有逆变单元耦合的目标MPPT控制器和其他MPPT控制器所关联的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率。电站控制器基于获取的电站有功、无功容量对所有逆变单元耦合的MPPT控制器进行功率控制，功率控制精度高，可靠性强。其中，上述向各子阵变压单元、各逆变单元以及各MPPT控制器分配有功功率配置值的过程与上述电站控制器的功率控制模式为有功控制优先中有功功率配置值的分配过程相同，此处不再赘述。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式为无功功率控制优先时，可以通过上述电站控制器在上述电站目标无功功率小于上述电站无功容量、上述电站目标有功功率不小于上述电站有功容量时，控制上述各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对上述各个MPPT控制器连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以使上述多个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率。可以理解的，电站控制器在电站目标有功功率等于或者大于电站有功容量时，控制电站电力系统中的所有逆变单元，使得各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对其连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，即使得各个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率，从而向交流电网输出的有功功率可以满足(或者贴近)电站目标有功功率，功率资源利用充分，无功功率控制精度高。
在一些可行的实施方式中，上述电站控制器的功率控制模式为无功功率控制优先时，可以通过上述电站控制器在上述电站目标无功功率不小于电站无功容量时，基于上述电站目标无功功率和电站最大视在功率更新上述电站有功容量，并基于上述电站目标有功功率以及更新后的电站有功容量，控制上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除上述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使上述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率或者上述更新后的电站有功容量。具体的，上述电站有功容量可以表示为：
Figure BDA0003872973180000221
其中，Splt为电站最大视在功率，Qplt为电站无功容量，当电站目标无功功率大于电站无功容量时，得到更新后的电站有功容量可以表示为：
Figure BDA0003872973180000222
其中，Splt为电站最大视在功率，Qord为电站目标无功功率，可以理解的，由于上述电站目标无功功率大于电站无功容量，则上述更新后的电站有功容量小于更新前的电站有功容量，即在目标无功功率较大的情况下调整电站有功容量，以更充分地利用电站电力系统的功率资源。可以通过上述电站控制器基于更新后的电站有功容量、电站目标有功功率以及各子阵变压单元的有功容量获得上述各子阵变压单元的有功功率配置值，且当上述电站目标有功功率大于上述更新后的电站有功容量时，将上述电站目标有功功率的值调整为与上述更新后的电站有功容量相同。上述电站控制器在无功功率控制优先的功率控制模式下，在接收到的目标无功功率不小于电站无功容量时基于更新后的电站有功容量、电站目标有功功率，并结合各子阵变压单元的有功功率配置值为各子阵变压单元分配有功功率配置值，通过各子阵变压单元基于各子阵变压单元的有功容量和分配得到的有功功率配置值、上述各逆变单元的有功容量向上述各逆变单元发送有功功率配置值，以及通过各逆变单元基于分配得到的有功功率配置值、各逆变单元关联的目标MPPT控制器对应的最大功率点功率之和，向上述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器发送有功功率配置值，使得所有逆变单元耦合的目标MPPT控制器和其他MPPT控制器所关联的直流变换电路输出的有功功率之和等于上述电站目标有功功率或者更新后的电站有功容量(电站目标有功功率大于更新后的电站有功容量时)，功率资源利用充分，功率控制精度高，可靠性强。

Claims (20)

1.一种电站电力系统，其特征在于，所述电站电力系统中包括电站控制器、电站变压单元、多个直流变换单元和多个逆变单元，所述多个逆变单元的交流端耦合并联至所述电站变压单元，任一逆变单元的直流端与多个直流变换单元的最大功率点跟踪MPPT控制器耦合；
所述电站控制器用于基于各逆变单元耦合的目标MPPT控制器得到的所述各逆变单元的有功容量和无功容量得到电站有功容量和电站无功容量，所述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器为所述各逆变单元耦合的所有MPPT控制器中的部分；
所述电站控制器还用于基于所述电站有功容量、电站目标有功功率、所述电站无功容量和/或电站目标无功功率对所述各逆变单元进行无功功率控制以及对所述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除所述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制。
2.根据权利要求1所述的电站电力系统，其特征在于，所述电站控制器还用于控制所述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器对所述目标MPPT控制器连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以获得所述各逆变单元的有功容量和无功容量；
其中，所述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器为所述各逆变单元耦合的目标直流变换单元的MPPT控制器，所述各逆变单元耦合的目标直流变换单元为所述各逆变单元耦合的所有直流变换单元中的部分；
或者，所述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器为各直流变换单元的一个或者多个MPPT控制器。
3.根据权利要求2所述的电站电力系统，其特征在于，所述电站控制器的功率控制模式为有功功率控制优先；
所述电站控制器还用于在所述电站目标有功功率小于所述电站有功容量时，基于所述电站有功容量和所述电站目标有功功率，控制所述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除所述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使所述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于所述电站目标有功功率。
4.根据权利要求3所述的电站电力系统，其特征在于，所述电站控制器还用于在所述电站目标有功功率小于所述电站有功容量时，基于所述电站目标有功功率和电站最大视在功率更新所述电站无功容量，并基于所述电站目标无功功率以及更新后的电站无功容量对所述各逆变单元进行无功功率控制，以使所述各逆变单元输出的无功功率之和等于所述电站目标无功功率或者所述更新后的电站无功容量。
5.根据权利要求2所述的电站电力系统，其特征在于，所述电站变压单元的控制模式为有功控制优先；
所述电站控制器还用于在所述电站目标有功功率不小于所述电站有功容量时，控制所述各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对所述各个MPPT控制器连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以使得所述多个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率。
6.根据权利要求5所述的电站电力系统，其特征在于，所述电站控制器还用于在所述电站目标有功功率不小于所述电站有功容量时，基于所述电站目标无功功率以及所述电站无功容量对所述各逆变单元进行无功功率控制，使得所述各逆变单元输出的无功功率之和等于所述电站目标无功功率或者所述更新后的电站无功容量。
7.根据权利要求2所述的电站电力系统，其特征在于，所述电站变压单元的控制模式为无功控制优先；
所述电站控制器还用于基于所述电站目标无功功率以及所述电站无功容量对所述各逆变单元进行无功功率控制，使得所述各逆变单元输出的无功功率之和等于所述电站目标无功功率。
8.根据权利要求7所述的电站电力系统，其特征在于，所述电站控制器还用于在所述电站目标无功功率小于所述电站无功容量、所述电站目标有功功率小于所述电站有功容量时，基于所述电站目标有功功率以及所述电站有功容量，控制所述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除所述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使所述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于所述电站目标有功功率。
9.根据权利要求7所述的电站电力系统，其特征在于，所述电站控制器还用于在所述电站目标无功功率小于所述电站无功容量、所述电站目标有功功率不小于所述电站有功容量时，控制所述各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对所述各个MPPT控制器连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以使所述多个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率。
10.根据权利要求7所述的电站电力系统，其特征在于，所述电站控制器还用于在所述电站目标无功功率不小于所述电站无功容量时，基于所述电站目标无功功率和电站最大视在功率更新所述电站有功容量，并基于所述电站目标有功功率以及更新后的电站有功容量，控制所述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除所述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使所述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于所述电站目标有功功率或者所述更新后的电站有功容量。
11.根据权利要求3-10任一项所述的电站电力系统，其特征在于，所述多个逆变单元中一个或者多个所述逆变单元组成一个子阵变压单元，多个所述子阵变压单元耦合并联至所述电站变压单元；
所述电站控制器还用于获得所述各子阵变压单元的有功功率配置值或者无功功率配置值，并控制所述各子阵变压单元基于所述各子阵变压单元的有功功率配置值控制所述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除所述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，或者基于所述各子阵变压单元的无功功率配置值对所述各逆变单元进行无功功率控制。
12.根据权利要求11所述的电站电力系统，其特征在于，所述各子阵变压单元用于基于所述各逆变单元上传的有功容量得到所述各子阵变压单元的有功容量；
所述电站控制器还用于基于所述电站有功容量或者所述更新后的电站有功容量、所述电站目标有功功率以及所述各子阵变压单元的有功容量获得所述各子阵变压单元的有功功率配置值。
13.根据权利要求12所述的电站电力系统，其特征在于，所述各子阵变压单元还用于基于所述各子阵变压单元的有功功率配置值和有功容量、所述各逆变单元的有功容量向所述各逆变单元发送有功功率配置值，使得所述各逆变单元基于所述各逆变单元的有功功率配置值控制所述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除所述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制。
14.根据权利要求13所述的电站电力系统，其特征在于，所述各逆变单元还用于基于所述各逆变单元的有功功率配置值、所述各逆变单元关联的目标MPPT控制器对应的最大功率点功率之和，向所述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除目标MPPT控制器的其他MPPT控制器发送有功功率配置值，使得所述其他MPPT控制器基于有功功率配置值对所述其他MPPT控制器关联的直流变换电路进行有功功率控制。
15.根据权利要求11所述的电站电力系统，其特征在于，所述各子阵变压单元用于基于所述各逆变单元上传的无功容量得到所述各子阵变压单元的无功容量；
所述电站控制器还用于基于所述电站无功容量或者所述更新后的电站无功容量、所述电站目标无功功率以及所述各子阵变压单元的无功容量获得所述各子阵变压单元的无功功率配置值。
16.根据权利要求15所述的电站电力系统，其特征在于，所述各子阵变压单元还用于基于所述各子阵变压单元的无功功率配置值和无功容量、所述各逆变单元的无功容量向所述各逆变单元发送无功功率配置值，使得所述各逆变单元基于所述各逆变单元的无功功率配置值进行无功功率控制。
17.一种电站电力系统的功率控制方法，其特征在于，所述电站电力系统中包括电站控制器、电站变压单元、多个直流变换单元和多个逆变单元，所述多个逆变单元的交流端耦合并联至所述电站变压单元，任一逆变单元的直流端与多个直流变换单元的最大功率点跟踪MPPT控制器耦合，所述方法包括：
通过各逆变单元基于所述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器得到所述各逆变单元的有功容量和无功容量，所述各逆变单元耦合的目标MPPT控制器为所述各逆变单元耦合的所有MPPT控制器中的部分；
通过所述电站控制器基于所述各逆变单元的有功容量和无功容量得到电站有功容量和电站无功容量；
通过所述电站控制器基于所述电站有功容量、电站目标有功功率、所述电站无功容量和/或电站目标无功功率对所述各逆变单元进行无功功率控制以及对所述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除所述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述电站控制器的功率控制模式为有功功率控制优先，所述通过所述电站控制器基于所述电站有功容量、电站目标有功功率、所述电站无功容量和/或电站目标无功功率对所述各逆变单元进行无功功率控制以及对所述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除所述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制包括：
通过所述电站控制器在所述电站目标有功功率小于所述电站有功容量时，基于所述电站有功容量和所述电站目标有功功率，控制所述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除所述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使所述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于所述电站目标有功功率；
通过所述电站控制器在所述电站目标有功功率小于所述电站有功容量时，基于所述电站目标有功功率和电站最大视在功率更新所述电站无功容量，并基于所述电站目标无功功率以及更新后的电站无功容量对所述各逆变单元进行无功功率控制，以使所述各逆变单元输出的无功功率之和等于所述电站目标无功功率或者所述更新后的电站无功容量。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述电站控制器的功率控制模式为有功功率控制优先，所述通过所述电站控制器基于所述电站有功容量、电站目标有功功率、所述电站无功容量和/或电站目标无功功率对所述各逆变单元进行无功功率控制以及对所述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除所述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制包括：
通过所述电站控制器在所述电站目标有功功率不小于所述电站有功容量时，控制所述各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对所述各个MPPT控制器连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以使得所述多个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率；
通过所述电站控制器在所述电站目标有功功率不小于所述电站有功容量时，基于所述电站目标无功功率以及所述电站无功容量对所述各逆变单元进行无功功率控制，使得所述各逆变单元输出的无功功率之和等于所述电站目标无功功率或者所述更新后的电站无功容量。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述电站控制器的功率控制模式为无功功率控制优先，所述通过所述电站控制器基于所述电站有功容量、电站目标有功功率、所述电站无功容量和/或电站目标无功功率对所述各逆变单元进行无功功率控制以及对所述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除所述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制包括：
通过所述电站控制器基于所述电站目标无功功率以及所述电站无功容量对所述各逆变单元进行无功功率控制，使得所述各逆变单元输出的无功功率之和等于所述电站目标无功功率；
通过所述电站控制器在所述电站目标无功功率小于所述电站无功容量、所述电站目标有功功率小于所述电站有功容量时，基于所述电站目标有功功率以及所述电站有功容量，控制所述各逆变单元耦合的多个MPPT控制器中除所述目标MPPT控制器的其他MPPT控制器进行有功功率控制，以使所述各逆变单元耦合的直流变换电路输出的有功功率之和等于所述电站目标有功功率；
通过所述电站控制器在所述电站目标无功功率小于所述电站无功容量、所述电站目标有功功率不小于所述电站有功容量时，控制所述各逆变单元耦合的各个MPPT控制器对所述各个MPPT控制器连接的光伏组串进行最大功率点跟踪，以使所述多个MPPT控制器关联的直流变换电路输出最大有功功率。
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