一种光伏发电系统降功率运行控制方法

1.一种光伏发电系统降功率运行控制方法,其特征在于，所述的控制方法包括以下步骤：①使用L-M算法结合朗伯函数计算出光伏可用最大功率；②对光伏曲线进行修正；③通过调整备用率而调节给定的光伏输出功率；④给定的功率值与输出的功率值做差经过PI调节器后送入PWM脉冲发生器生成PWM波形控制开关管通断；所述的步骤①的计算过程为：L-M算法方程，如公式(1)所示：β k+1 ＝β k -(J T ×J+λ·diag(J T ×J)) -1 ×J T ×r k (1)式(1)中β＝[G,λT] T ，J为雅克比矩阵，k为迭代次数，为λ阻尼因子，r为残差函数，计算雅可比矩阵所要求的剩余函数r及其偏导数 和 由式(2)-(4)计算求得；式(3)-(4)中I d 为二极管电流，可通过式 带入实际运行各参数值计算，如公式(5)所示：将式(2)-(4)带入到式(1)里，经过迭代最终得到公式(6)式(6)中S xyz 为求和项，如公式(7)所示：在经过曲线拟合之后，得到光伏的五个参数，光伏MPP电压和电流很容易由中引入的显式方程(2)，(3)计算；式(8)和(9)中引入了朗伯函数W{x}，其中ω＝W{I ph e/I s }；曲线拟合由两部分嵌套组成，在每个采样周期T s 内对求和项式(7)计算更新，然后在每一个控制周期T control 内对MPP进行估计；在获得一个样本之后，通过计算确认第一个I d ，然后计算残差函数和其偏导数以更新求和项S xyz ；在一个完整的控制周期内，L-M算法迭代一次去更新G和λT，随后用于计算5个参数，之后确定MPP电压和电流；所述的光伏曲线修正方法为在降功率运行模式下，对应一个功率给定值存在两个不同的电压操作点，在降功率运行过程中更倾向于在P-V特征曲线右侧进行操作，即V mpp 点右侧；在右侧可以获得更高的母线电压值和斜率更陡的坡度，在P-V特征曲线右侧可以获得更大的功率调节范围，相反在特征曲线左侧功率调节范围将会受到DC/DC转换器的最小电压限制，通过修改P-V特征曲线来使得工作点一直处于V mpp 的右侧，在预测到V mpp 的值之后对P-V曲线V mpp 的左侧做P pv ＝0处理，即P-V曲线只保留V＞V mpp 右侧部分，修正后的曲线方程公式(10)所示：此处提出了基于最小二乘法曲线拟合的方法估计光伏电站实时输出最大功率以实现光伏电站降功率运行，根据有功功率备用率R，得到最终光伏电站有功输出指令；所述步骤③中通过调整备用率而调节给定的光伏输出功率，其中光伏输出功率可由式(11)计算：P ref ＝P mpp -P mpp (1-R)    (11)式(11)中P ref 为降功率情况下光伏输出有功功率参考值，R为有功功率备用率，当R＝0时，即光伏备用率为0，输出最大功率也就是说工作在最大功率模式，即所使用降功率运行控制策略既可以工作在最大功率模式也可以工作在降功率模式下，并且不需要控制策略的切换。