本发明专利技术提供一种基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法及装置，属于新能源并网控制技术领域。该方法包括：获取当前电压跟踪步长、扰动控制前后的光伏输出电压和扰动控制前后的光伏输出电流；根据扰动控制前后的光伏输出电压和扰动控制前后的光伏输出电流，对应计算扰动控制前后的光伏输出功率；根据扰动控制前后的光伏输出功率和扰动控制前后的光伏输出电压确定符号位；基于符号位和当前电压跟踪步长确定下一次唤醒最大功率跟踪MPPT时的电压步长，从而利用备用有功实现频率、惯量的快速响应。本发明专利技术提升了原有固定步长跟踪的稳定性，同时能够提供惯性及阻尼虚拟同步控制，更好地支撑系统频率稳定。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源并网控制，尤其涉及一种基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法及装置。
技术介绍
1、目前，电力系统低碳转型正加速推进，新能源发电正经历着持续而快速的增长，装机占比不断攀升。电力系统惯量明显降低，有功频率调整能力严重不足。近年来，英国、澳大利亚等国家的高比例新能源电网都曾发生过频率失稳引发的大规模停电，造成重大经济社会损失和恶劣国际影响。因此，未来的电力系统需要新能源场站具备一定的惯量支撑和频率调节能力。
2、由于光伏电池的输出电压和输出电流随着日照强度和电池结温的变化具有强烈的非线性，因此在特定的工作环境下存在着一个唯一的最大功率输出点(maximum powerpoint，mpp)。在实际的应用系统中，自然光的辐射强度及大气的透光率均保持动态变化，为了在同样的日照强度和电池结温下获得尽可能多的电能就存在着一个最大功率输出点跟踪(maximum power point tracking，mppt)的问题。传统方案中，通过定电压跟踪法快速地定位到最大功率点附近，但存在精度差的问题。目前，专利cn110362146a提供了一种基于变步长扰动观察法的自适应mppt控制策略，引入自适应变步长因子，进而自适应地改变扰动步长的大小，使扰动步长可根据光伏发电系统的工作点距离最大功率点的远近自适应的调节大小。
3、在实现本申请实施例过程中，发现相关技术至少存在如下技术问题：
4、对电压持续施加扰动，在最大功率点附近会产生较大功率波动。
技术实现思路</p>1、本专利技术实施例提供了一种基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法及装置，以解决最大功率点附近会产生较大功率波动的问题。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，包括：
3、获取当前电压跟踪步长、扰动控制前后的光伏输出电压和扰动控制前后的光伏输出电流；
4、根据扰动控制前后的光伏输出电压和扰动控制前后的光伏输出电流，对应计算扰动控制前后的光伏输出功率；
5、根据扰动控制前后的光伏输出功率和扰动控制前后的光伏输出电压确定符号位；
6、基于符号位和当前电压跟踪步长确定下一次唤醒mppt时的电压步长。
7、在一种可能的实现方式中，所述根据扰动控制前后的光伏输出功率和扰动控制前后的光伏输出电压确定符号位，包括：
8、将扰动控制前后的光伏输出功率和扰动控制前后的光伏输出电压输入至符号位计算公式计算符号位；其中，符号位计算公式为：
9、
10、其中，p(k)为扰动控制前的光伏输出功率；p(k-1)为扰动控制后的光伏输出功率；u(k)为扰动控制前的输出电压；u(k-1)为扰动控制后的输出电压。
11、在一种可能的实现方式中，所述基于符号位和当前电压跟踪步长确定下一次唤醒mppt时的电压步长，包括：
12、获取与当前电压跟踪步长对应的前一次的电压跟踪步长，并获取前一次的电压跟踪步长对应的符号位；
13、在电压跟踪步长均等于步长限幅最大值，且两次符号位均等于设置值时，选取步长限幅最小值为基础步长值；否则，以当前电压跟踪步长为基础步长值；
14、根据当前光伏输出电压和当前光伏输出电流，确定输出有功功率指令；
15、在所述输出有功功率指令大于或等于瞬时有功功率，或者，在所述输出有功功率指令小于瞬时有功功率且符号位小于零时，基于第一函数式确定下一次唤醒mppt时的电压步长；否则，基于第二函数式确定下一次唤醒mppt时的电压步长；其中，第一函数式和第二函数式为基于光伏p-u特性曲线拟合得到的分段一次函数。
16、在一种可能的实现方式中，所述两次符号位均等于设置值包括：两次符号位的乘积为负一。
17、在一种可能的实现方式中，基于光伏p-u特性曲线拟合得到的分段一次函数，包括：
18、利用光伏输出电压与光伏输出电流，将p-u曲线拟合成为分段一次函数曲线：
19、
20、所述第一函数式为：
21、
22、所述第二函数式为：
23、
24、其中，为输出有功功率指令；po为瞬时有功功率；uo为光伏输出电压；uoc为光伏阵列耐受电压；u为光伏阵列瞬时电压；umpp为光伏阵列最大功率点对应的电压值；pmpp为光伏阵列最大功率；po为光伏阵列瞬时有功功率。
25、在一种可能的实现方式中，在所述基于符号位和当前电压跟踪步长确定下一次唤醒mppt时的电压步长之后，还包括：
26、根据下一次唤醒mppt时的电压步长和符号位调整干扰电压。
27、在一种可能的实现方式中，所述根据下一次唤醒mppt时的电压步长和符号位调整干扰电压，包括：
28、在所述符号位小于零时，干扰电压为u(k)＝u(k)-ustep(k)flag(k)；
29、否则，干扰电压为u(k)＝u(k)+ustep(k)flag(k)。
30、在一种可能的实现方式中，该方法还包括：
31、记录当前电压跟踪步长及对应的符号位计算结果。
32、在一种可能的实现方式中，所述根据扰动控制前后的光伏输出电压和扰动控制前后的光伏输出电流，对应计算扰动控制前后的光伏输出功率，包括：
33、根据扰动控制前的光伏输出电压和光伏输出电流，计算扰动控制前的光伏输出功率，并根据扰动控制后的光伏输出电压和光伏输出电流，计算扰动控制后的光伏输出功率；其中，光伏输出功率计算式如下：
34、p(k)＝u(k)*i(k)
35、其中，p(k)为光伏输出功率；u(k)为光伏输出电压；i(k)为光伏输出电流。
36、第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制装置，包括：
37、获取模块，用于获取当前电压跟踪步长、扰动控制前后的光伏输出电压和扰动控制前后的光伏输出电流；
38、功率计算模块，用于根据扰动控制前后的光伏输出电压和扰动控制前后的光伏输出电流，对应计算扰动控制前后的光伏输出功率；
39、符号位计算模块，用于根据扰动控制前后的光伏输出功率和扰动控制前后的光伏输出电压确定符号位；
40、电压步长确定模块，用于基于符号位和当前电压跟踪步长确定下一次唤醒mppt时的电压步长。
41、本专利技术实施例提供一种基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法及装置，通过获取当前电压跟踪步长、扰动控制前后的光伏输出电压和扰动控制前后的光伏输出电流，根据扰动控制前后的光伏输出电压和扰动控制前后的光伏输出电流，对应计算扰动控制前后的光伏输出功率，基于光伏系统的实际运行数据，确保了数据的准确性和可靠性。随后，根据扰动控制前后的光伏输出功率和扰动控制前后的光伏输出电压确定符号位，并基于符号位和当前电压跟踪步长确定下一次唤醒mppt时本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，其特征在于，所述根据扰动控制前后的光伏输出功率和扰动控制前后的光伏输出电压确定符号位，包括：
3.根据权利要求2所述的基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，其特征在于，所述基于符号位和当前电压跟踪步长确定下一次唤醒MPPT时的电压步长，包括：
4.根据权利要求3所述的基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，其特征在于，所述两次符号位均等于设置值包括：两次符号位的乘积为负一。
5.根据权利要求3所述的基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，其特征在于，基于光伏P-U特性曲线拟合得到的分段一次函数，包括：
6.根据权利要求5所述的基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，其特征在于，在所述基于符号位和当前电压跟踪步长确定下一次唤醒MPPT时的电压步长之后，还包括：
7.根据权利要求6所述的基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，其特征在于，所述根据下一次唤醒MPPT时的电压步长和符号位调整干扰电压，包括：
8.根据权利要求3所述的基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求1所述的基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，其特征在于，所述根据扰动控制前后的光伏输出电压和扰动控制前后的光伏输出电流，对应计算扰动控制前后的光伏输出功率，包括：
10.一种基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制装置，其特征在于，包括：
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【技术特征摘要】
1.一种基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，其特征在于，所述根据扰动控制前后的光伏输出功率和扰动控制前后的光伏输出电压确定符号位，包括：
3.根据权利要求2所述的基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，其特征在于，所述基于符号位和当前电压跟踪步长确定下一次唤醒mppt时的电压步长，包括：
4.根据权利要求3所述的基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，其特征在于，所述两次符号位均等于设置值包括：两次符号位的乘积为负一。
5.根据权利要求3所述的基于变步长功率跟踪的光伏构网型支撑控制方法，其特征在于，基于光伏p-u特性曲线拟合得到的分段一次函数，包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：戎士洋，梁纪峰，于腾凯，张蕊，张琦，程伦，孙利强，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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