光伏发电系统虚拟同步机控制方法、装置、变流器及系统

1.光伏发电系统虚拟同步机控制方法，在光伏逆变器与光伏组件连接的直流侧接入储能设备及储能变流器，其特征在于，包括步骤：1）采集光伏组件的电压、电流并执行最大功率点追踪算法，获取直流电压目标值，根据所述直流电压目标值控制储能变流器以恒输出直流电压模式运行；所述的恒输出直流电压模式包括直流电压外环和直流电流内环；2）将光伏组件输出的直流功率乘以光伏逆变器转换效率，叠加储能设备的SOC优化调节功率分量作为光伏逆变器的有功功率指令，根据所述有功功率指令控制光伏逆变器按虚拟同步机模式运行；所述步骤2）中，所述的虚拟同步机模式包括：1）通过虚拟同步发电机控制，得到光伏逆变器交流输出端口的电压幅值和相位目标值；2）通过交流电压外环和交流电流内环，控制光伏逆变器输出跟踪所述电压幅值和相位目标值；步骤2）中，所述的SOC优化调节功率分量通过如下步骤获取：设定SOC阈值上限和上限返回值、下限和下限返回值、优化调节充电系数、优化调节放电系数；获取电池SOC信息，并与设定的SOC阈值上限和下限比较；若SOC超过阈值上限，则按优化调节放电系数乘以储能变流器额定功率作为优化调节功率分量，直至SOC低于上限返回值；若SOC低于阈值下限，则按优化调节充电系数乘以储能变流器额定功率作为优化调节功率分量，直至SOC超过下限返回值；若SOC在阈值上、下限之间，则SOC优化调节功率分量为零。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2）中，所述的光伏逆变器转换效率为逆变器测量值或通过查表获得。 3.光伏发电系统虚拟同步机控制装置，其特征在于，包括光伏逆变器控制器和储能变流器控制器；所述光伏逆变器控制器和储能变流器控制器中存储附加储能的光伏发电系统虚拟同步机控制程序，并执行如权利要求1-2任一项所述的控制方法。 4.光伏发电系统虚拟同步机变流器，其特征在于，包括光伏逆变器和储能变流器；所述的光伏逆变器，连接于光伏组件和交流电网之间，用于将直流逆变为交流向电网发电并实现虚拟同步机控制，包括：如权利要求3所述虚拟同步机控制装置中的光伏逆变器控制器、二次回路及一次回路；所述一次回路用于实现功率的传输、变换及滤波；所述二次回路用于实现控制信号采样、传输及变换；所述的储能变流器，连接于储能设备和光伏组件之间，用于直流变换，包括：如权利要求3所述虚拟同步机控制装置中的储能变流器控制器、二次回路及一次回路；所述一次回路用于实现功率的传输、变换及滤波；所述二次回路用于实现控制信号采样、传输及变换。 5.光伏发电系统虚拟同步机系统，其特征在于，包括：光伏单元和储能单元；所述的光伏单元，包括光伏组件和如权利要求4所述的虚拟同步机变流器中的光伏逆变器；所述的储能单元，并联于光伏组件与光伏逆变器之间，包括：储能设备和如权利要求4所述的虚拟同步机变流器中的储能变流器；所述储能设备，用于存储电能。 6.根据权利要求5所述的光伏发电系统虚拟同步机系统，其特征在于，所述的储能设备为电池或电容。