提高组串光伏发电效率的直流动态重构控制策略查看源代码讨论查看历史

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提高组串光伏发电效率的直流动态重构控制策略本项目针对均匀低光照下组串式逆变器效率低的问题，提出一种提高组串逆变器并行效率的直流侧开关重构策略。基于一种光伏直流开关拓扑结构对多光伏串和多逆变器的连接进行控制。

一、案例简介

本项目针对均匀低光照下组串式逆变器效率低的问题，提出一种提高组串逆变器并行效率的直流侧开关重构策略。基于一种光伏直流开关拓扑结构对多光伏串和多逆变器的连接进行控制。考虑光伏系统效率和并行开关电气寿命等系统运行指标，控制逆变器运行台数使系统效益指标函数最优。提出防止逆变器功率越限策略，利用最小二乘回归算法预测天气短时间变化范围，确定光伏系统允许的开关重构方案；对比不同时刻其他最佳开关连接方式，选出最终连接方案最小化开关切换次数。最后，利用控制决策决定直流开关重构的最终方案，将提出的策略与常规光伏发电和仅考虑目标函数发电作数据对比，验证该策略的有效性与可行性。

二、技术要点

本项目提出一种时间尺度下提高光伏发电转换效率的直流开关动态重构策略。基于光伏直流并联开关拓扑结构对多台逆变器运行台数进行控制。考虑光伏系统效率和开关动作次数等运行指标，控制逆变器运行台数，使性能指标最优。利用控制决策防止开关频繁切换和逆变器功率越限。基于最小二乘回归算法预测天气短时间变化范围，确定光伏系统允许的开关重构方案；基于投票理论方法对比历史时间内开关连接方案，得出最佳运行方案。通过本策略与常规。连接方式和不考虑控制决策的连接方式对比，验证本文策略的可行性。

三、应用场景

光伏系统

四、应用成效

本项目利用一种直流开关拓扑结构，对其连接方式及群控系统转换效率进行了分析，利用运行效益指标和控制决策，提出一种提升组串逆变器并行效率的直流侧开关重构策略。得出如下结论，可为光伏电站设计人员提供参考。 1）本文策略基于一种开关控制箱、多光伏串及逆变器组成群控系统。本文策略可以提高光伏逆变器总体效率，尤其在低光照下改善效果明显。 2）群控系统中，考虑群控系统配置的光伏串数量增多，导致计算量增大和提升效果减弱的问题以及考虑实际工程中场地布局的问题，为了减小系统复杂程度，群控系统中拥有较小数量的PV 串和逆变器较为合适。考虑光伏电站规模大小及逆变器位置等因素，建立若干个小型群控系统较为合适。 3）开关切换后，系统短时间内可能会超过系统要求的限值。对开关切换后短时间内的功率变化进行预测，防止逆变器功率越限是可行和有效的。 4）复杂多变的天气可能导致系统在切换的临界位置频繁变化，这种情况下开关切换带来的系统提升效果并不显著。频繁切换还可能给系统安全带来隐患，因此考虑防止频繁切换是有必要的。基于投票理论的方法选取历史时间内最适应的连接方式可以避免系统频繁切换。