一种光伏电站群控组合优化方法

LINyanWUDanyueKONGXiFujianElectricPowerTestandReAbstractTosolvetheproblemofphotovoltaicpowerplantclustercombinationwbasedonexhaustiveefficiencymethodandanalEuropeanefficiencyTheconceptofmaximumfeofimprovingthepracticabilityoftheclustertechniqueAllcombinationsofclustwiththephotovoltaicpowerplantcapacityTheEuropexhaustiveefficiencymethoddegreeoftheEuropeanefficiencyimbeappliedinpracticalprojectsKeywordsphotovoltaicpowerplantsclustercombinanumberofinverters,clusterunit光伏群控技术是指以一定的拓扑结构将多台光后，逆变器群的效率能够得到一定程度地改善。化方法实现5台逆变器群控，其方法可推广到多台逆和冬至四个典型日发电量推算两种控制下500kW光伏阵列的年发电量，经对比发现采用群控技术的2台条件下通过采用两个不同限幅值的直流母线电压调第2期1月25日2014年下述分析中，逆变器群将采用某厂家生产的输出功率/(%)转换效率/(%)5(3)综合考虑不同组合方式的欧洲效率和经济n图2不同逆变器台数的群控系统欧洲效率曲线FigEuropeanefficiencycsystemwithdifferentnumbe含几台逆变器，欧洲效率均有所增加，从而说明群控技术能够提高系统的输出效率；(2)随着群控系统中逆变器台数增加，群控系统的欧洲效率逐渐提高，但当逆变器台数增加到一定数量工程应用中没有必要将大量的逆变器全部连接一起组成群控系统，否则只会增加系统控制难度和复杂度。至于该群控系统中逆变器台数的优化组合(台数),则需要综合考虑效率、控制难度、可靠性及经济效益等方面。由图2可知，当群控系统中逆变器台数由1台变为2台、2台变为4台和4台变为5台时，欧洲效率分别增加了约0.81%、0.25%和0.04%,由此不难发现欧洲效率的增加主要集中在是否采用群控，而对于最优台数则存在一个可选区间，如2、3和4台，其中最大可行台数为4。因为当台数超过4台后，欧洲效率增加很少而随着台数增加，控制难度将会提高，系统维护也将逐步变得复杂。实际应用中，可首先采用基于效率穷举的群控组合优化法得出群控系统可选优化组合，然后根据当地的气象条件、不同组合方式的投资费用、群控系统维护的便捷性和控制的可行性等因素综合考虑得出最优组合方式。2群控单元及光伏电站群控组合优化设计通过上节对群控系统台数的优化分析可知实际工程中采用群控技术时需要综合考虑多方面因素，为此提出了群控单元的概念，作为群控技术实用化的一种可行性手段。群控单元是指将多台并网逆变器按共直流母线结构进行组合构成一个具有常规并网逆变器功能的变流器，其控制不仅包括单台逆变器的控制，还涉及各逆变器间的协调配合。群控单元技术参数应包含单台逆变器各主要参数，同时还应包括各逆变器组合方式等，如图3所示为不同容量的群控单元示意图。光伏电站设计中，逆变器及其组合方式的选取是一个很复杂的问题，需要综合考虑多方面因素。本节将采用群控单元的概念简要地设计某3MW光伏电站逆变器组合方式，以便更加具体地了解群控单元的概逆变器：3500kW不同容量的群控单元示意图图4光伏电站群控组合优化设计流程图FigFlowchartofoptimizedclcombinationdesignofphotovoltaicpowerplant本设计中以前述某500kW逆变器为例，且仅考虑一种逆变器型号，其方法同样适用于多种不同型号的于效率穷举的群控组合优化法可得出该逆变器的最大可行台数为4,从而可构成3种不同的群控单元，分别为1MW群控单元、1.5MW群控单元和2MW群控单元。然后，根据光伏电站容量为3MW且仅选用一种型号的逆变器可得9种不同的组合方式：(1)2MW群控单元+1MW群控单元；(2)2个1.5MW群控单元；(3)2MW群控单元+2台500kW逆变器；(4)1.5MW群控单元+1MW群控单元+1台500kW逆变器；(5)3个1MW群控单元；(6)1.5MW群控单元+3台500kW逆变器；第51卷第2期电测与仪表Vol.51No.2(7)2个1MW群控单元+2台500kW逆变器；(9)6台500kW逆变器。对于上述9种组合方式，可通过基于效率穷举的和组合b的欧洲效率分别为97.66%和97.67%,高于其余7种组合的欧洲效率且至少高出0.17%,因此在群控范电站中采用群控技术的光伏并网逆变器和独立式表23MW光伏电站9种组合方式下系统欧洲效率表TabEuropeanefficiencyofkindsofcombi群控单元作为一台独立的设备，具有明确的容机的设计、制造和调试等合格后进行批量生产和销产厂商通过技术上的改进创新等生产出不同群控单选择会以供求关系的规律影响逆变器生产厂商的研基于效率穷举法对群控优化组合进行分析，结果表明群控技术工程应用中没有必要将大量的逆变器全部连接一起组成群控系统，否则只会增加系统控制难度和复杂度。文中进而提出了群控单元的概念，并以3MW光伏电站为例进行了其逆变器群的组合方式的优化设计。采用群控单元的群控技术有望在实际工程中得到应用，以达到有效提高系统发电量并具有较