ES2988370T3 - Método de coordinación de potencia para estaciones fotovoltaicas y estación - Google Patents
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Abstract
Se describe un método de coordinación de potencia para una central eléctrica fotovoltaica y una central eléctrica. Se disponen inversores de muestra en subconjuntos que requieren un ajuste de potencia en la central eléctrica fotovoltaica, y se obtiene la potencia activa en tiempo real del inversor de muestra en cada subconjunto; luego se obtienen la capacidad activa disponible y la capacidad reactiva disponible del subconjunto, y las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles de todos los subconjuntos que requieren un ajuste de potencia, de acuerdo con la potencia activa en tiempo real del inversor de muestra; y finalmente, la potencia activa y la potencia reactiva de la central eléctrica fotovoltaica se distribuyen respectivamente a N subconjuntos de acuerdo con las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles correspondientes respectivamente a los N subconjuntos. Dado que los inversores de muestra son de subconjuntos que requieren un ajuste de potencia, las diferencias entre los inversores y las diferencias entre los subconjuntos se pueden explotar por completo, y las capacidades activas disponibles de los subconjuntos se pueden obtener con mayor precisión utilizando los inversores de muestra. Por lo tanto, la capacidad energética disponible de una central fotovoltaica que se obtiene mediante una capacidad energética disponible activa relativamente precisa también es más precisa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Método de coordinación de potencia para estaciones fotovoltaicas y estación
Campo técnico
Esta solicitud se refiere al campo de las tecnologías electrónicas de potencia y, en particular, a un método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica y a una estación.
Antecedentes
La estación fotovoltaica suele estar conectada a una red para transmitir la energía solar fotovoltaica a la red. La estación fotovoltaica suele incluir una pluralidad de conjuntos de celdas solares, conjuntos para abreviar en lo sucesivo. Cada conjunto incluye una pluralidad de inversores. El inversor convierte la corriente continua de un panel solar en corriente alterna.
La estación fotovoltaica puede ajustar la potencia de los conjuntos (la potencia incluye potencia reactiva y potencia activa). Actualmente, para obtener la capacidad de potencia disponible de la estación fotovoltaica, se suelen configurar uno o más conjuntos en la estación fotovoltaica como conjuntos de muestra. El conjunto de muestra funciona en un modo natural de generación de potencia máxima, es decir, el conjunto de muestra no participa en el ajuste de potencia de la estación fotovoltaica. La capacidad de potencia disponible del conjunto de muestra se obtiene utilizando la potencia disponible de todos los inversores en el conjunto de muestra. Finalmente, dado que se asume que los estados de generación de potencia de otras matrices en la estación fotovoltaica son, básicamente, los mismos que un estado de generación de potencia de la matriz de muestra, puede obtenerse la capacidad de potencia disponible de la estación fotovoltaica en función de la capacidad de potencia disponible del conjunto de muestra. Un ejemplo es el documento CN 104362648.
La FIG. 1 es un diagrama esquemático de una estación fotovoltaica.
Para facilitar la comprensión, en la FIG. 1, se utiliza para la descripción un ejemplo en el que la estación fotovoltaica incluye tres conjuntos, a saber, un primer conjunto 100, un segundo conjunto 200, y un tercer conjunto 300. El segundo conjunto 200 es un conjunto de muestra. Las descripciones se proporcionan utilizando un ejemplo en el que el segundo conjunto 200 incluye seis inversores (un inversor 201 a un inversor 206). En realidad, pueden incluirse más inversores. Específicamente, con referencia a la FIG. 2, se obtiene la capacidad de potencia disponible del segundo conjunto 200 utilizando la potencia disponible de los seis inversores. Dado que la estación fotovoltaica tiene tres conjuntos, la capacidad de potencia disponible de la estación fotovoltaica sólo puede obtenerse multiplicando la capacidad de potencia disponible del segundo conjunto 200 por 3.
Sin embargo, en el caso anterior en el que el conjunto de muestra representa todos los conjuntos en la estación fotovoltaica, se ignoran las diferencias entre los conjuntos, lo que provoca una desviación relativamente grande entre la capacidad de potencia disponible obtenida y la capacidad de potencia disponible real. Por lo tanto, en la tecnología convencional, la precisión de la manera en que se obtiene la capacidad de potencia disponible de una estación fotovoltaica utilizando un conjunto de muestra y luego se realiza el ajuste de la potencia activa y el ajuste de la potencia reactiva en función de la capacidad de potencia disponible, es relativamente baja. Compendio
Esta solicitud proporciona un método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica y una estación, para mejorar la precisión del ajuste de potencia activa y del ajuste de potencia reactiva. Este problema se resuelve con la materia de las reivindicaciones independientes. Se proporcionan formas de implementación adicionales en las reivindicaciones dependientes.
Según un primer aspecto, una realización de esta solicitud proporciona un método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica. La estación fotovoltaica incluye M conjuntos. N conjuntos en los M conjuntos requieren coordinación de potencia. El conjunto que requiere un ajuste de potencia incluye n inversores que funcionan normalmente. Por ejemplo, para cualquier conjunto, se seleccionan s inversores de entre los inversores de funcionamiento normal como inversores de muestra. Se obtiene la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra. Luego, se obtiene la capacidad activa disponible del conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra, y se obtiene la capacidad reactiva disponible del conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra. Por analogía se obtienen las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles de todos los conjuntos que requieren un ajuste de potencia. Finalmente, la potencia activa de la estación fotovoltaica se asigna a los N conjuntos en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, y la potencia reactiva de la estación fotovoltaica se asigna a los N conjuntos en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
En el método, la capacidad de potencia disponible de la estación fotovoltaica ya no se obtiene en función de las capacidades activas disponibles de todos los inversores en un sólo conjunto de muestra. En su lugar, los inversores de muestra se disponen en todos los conjuntos que requieren un ajuste de potencia, es decir, los inversores de muestra se distribuyen en cada conjunto que requiere un ajuste de potencia, y los inversores de muestra ya no se concentran en un conjunto. Dado que los inversores de muestra provienen de los conjuntos que requieren un ajuste de potencia, las diferencias entre inversores y las diferencias entre los conjuntos pueden aprovecharse al máximo, y las capacidades activas disponibles de los conjuntos pueden obtenerse, con mayor precisión, utilizando los inversores de muestra. Por lo tanto, se obtiene una capacidad de potencia disponible más precisa de la estación fotovoltaica utilizando capacidades activas disponibles relativamente precisas.
Opcionalmente, la potencia activa en tiempo real de cualquier conjunto puede obtenerse utilizando la potencia activa promedio. Específicamente, la potencia activa promedio de un j -ésimo conjunto se obtiene en función de la potencia activa en tiempo real de s inversores de muestra; y la capacidad activa disponible del j -ésimo conjunto se obtiene en función de la potencia activa promedio del j -ésimo conjunto y de n. Opcionalmente, la potencia reactiva en tiempo real de cualquier conjunto puede obtenerse utilizando la potencia activa en tiempo real.
Específicamente, la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto se obtiene en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra, de la potencia aparente máxima del inversor de muestra, y de n.
En una posible implementación, la estación fotovoltaica obtiene las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos utilizando los inversores de muestra, y asigna las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos correspondientes en función de la potencia activa objetivo y de la potencia reactiva de la estación, y de las prioridades de los conjuntos, para coordinar, de forma diferente, las capacidades de potencia disponibles de los conjuntos.
Primero, la potencia activa se asigna a los conjuntos. Específicamente, la potencia activa se asigna a los N conjuntos en función de la potencia activa objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
Opcionalmente, después de asignar la potencia activa a los conjuntos, puede asignarse, adicionalmente, la potencia reactiva a los conjuntos. De una manera, la potencia reactiva se asigna a los N conjuntos en función de la potencia reactiva objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
En una posible implementación, primero se ajustan las capacidades reactivas disponibles, y luego se ajustan las capacidades activas disponibles, de modo que cuando las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos sean menores que la potencia reactiva objetivo de la estación, las capacidades activas disponibles de algunos conjuntos pueden escarificarse para permitir que las capacidades reactivas disponibles alcancen la potencia reactiva objetivo de la estación, reduciendo así el consumo de energía, mejorando la calidad del voltaje de la red, reduciendo las penalizaciones, y aumentando los ingresos.
Una manera de asignar la potencia reactiva a los conjuntos es la siguiente: Los N conjuntos incluyen, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, la potencia reactiva objetivo se asigna a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad.
Opcionalmente, otra manera de asignar la potencia reactiva a los conjuntos es la siguiente: Los N conjuntos incluyen, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad sea menor que la potencia reactiva objetivo, se realiza la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, y la potencia reactiva que es de la potencia reactiva objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, se asigna a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
Opcionalmente, después de asignar la potencia reactiva, la potencia activa de los conjuntos puede cambiar. Por lo tanto, puede asignarse, nuevamente, la potencia activa a los conjuntos. De una manera, cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de primera prioridad sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, se asigna la potencia activa objetivo a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad.
Opcionalmente, otra manera de asignar, nuevamente, la potencia activa es la siguiente: Cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad sea menor que la potencia activa objetivo, se realiza la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades activas disponibles de los conjuntos, y la potencia activa que es de la potencia activa objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, se asigna a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
Opcionalmente, otra manera de asignar, nuevamente, la potencia activa es la siguiente: Cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia activa objetivo, se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
En una posible implementación, otra manera de asignar la potencia reactiva a los conjuntos es la siguiente: Cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo, primero se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, y luego se asigna la potencia reactiva en orden descendente de los factores de potencia de los N conjuntos, hasta que se asigne toda la potencia reactiva objetivo.
Opcionalmente, después de asignar la potencia reactiva, la potencia activa de los conjuntos puede cambiar. Por lo tanto, puede asignarse, nuevamente, la potencia activa a los conjuntos. De una manera, se obtiene la capacidad activa disponible actualizada del j-ésimo conjunto en función de la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto en los N conjuntos y de la potencia aparente máxima del j -ésimo conjunto; los N conjuntos incluyen, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y cuando la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, se asigna la potencia activa objetivo a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad.
Opcionalmente, otra manera de asignar, nuevamente, la potencia activa es la siguiente: se obtiene la capacidad activa disponible actualizada del j -ésimo conjunto en función de la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto en los N conjuntos y de la potencia aparente máxima del j -ésimo conjunto; los N conjuntos incluyen, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y cuando la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad sea menor que la potencia activa objetivo, se realiza la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos, y la potencia activa que es de la potencia activa objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, se asigna a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la segunda prioridad.
Opcionalmente, otra manera de asignar, nuevamente, la potencia activa es la siguiente: se obtiene la capacidad activa disponible actualizada del j -ésimo conjunto en función de la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto en los N conjuntos y de la potencia aparente máxima del j -ésimo conjunto; los N conjuntos incluyen, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y cuando la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos sea menor que la potencia activa objetivo, se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles actualizadas correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
En una posible implementación, cuando los conjuntos en la estación fotovoltaica tienen la misma prioridad, en otras palabras, cuando los conjuntos en la estación fotovoltaica no tienen prioridades, puede asignarse primero la potencia activa a los conjuntos, y luego puede asignarse la potencia reactiva a los conjuntos.
Una manera de asignar primero la potencia activa a los conjuntos es la siguiente: Cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, se asigna la potencia activa objetivo a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los N conjuntos; o cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia activa objetivo, se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
Opcionalmente, después de asignar la potencia activa, puede asignarse la potencia reactiva a los conjuntos. De una manera, cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, se asigna la potencia reactiva objetivo a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos; o cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo, se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
En una posible implementación, cuando los conjuntos en la estación fotovoltaica tienen la misma prioridad, en otras palabras, cuando los conjuntos en la estación fotovoltaica no tienen prioridades, la potencia reactiva puede asignarse primero a los conjuntos. De una manera, cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo, primero se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, y luego se asigna la potencia reactiva en orden descendente de los factores de potencia de los N conjuntos, hasta que se asigne toda la potencia reactiva objetivo, donde la potencia reactiva asignada de cada uno de los N conjuntos es menor o igual a la potencia aparente máxima del conjunto; o cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, se asigna la potencia activa objetivo a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos.
En una posible implementación, después de asignar la potencia activa y/o la potencia reactiva a los conjuntos, la asignación de potencia del inversor se ajusta, de forma dinámica, para aumentar el rendimiento de la energía eléctrica, utilizar completamente las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, y maximizar un rango de potencia. Una manera de asignar potencia reactiva al inversor en el conjunto es la siguiente: Cuando la potencia reactiva disponible del j -ésimo conjunto sea mayor o igual a la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto, se asigna la potencia reactiva a un i-ésimo inversor en el j-ésimo conjunto en función de una relación entre la capacidad reactiva disponible del i-ésimo inversor y la capacidad reactiva total disponible del j -ésimo conjunto, donde i=1, 2, ..., n.
En una posible implementación, después de asignar la potencia activa y/o la potencia reactiva a los conjuntos, la asignación de potencia del inversor se ajusta, de forma dinámica, para aumentar el rendimiento de la energía eléctrica, utilizar completamente las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, y maximizar un rango de potencia. Una manera de asignar potencia activa al inversor en el conjunto es la siguiente: Cuando la potencia activa disponible del j -ésimo conjunto sea mayor o igual a la potencia activa asignada del j -ésimo conjunto, se asigna la potencia activa al i-ésimo inversor en el j-ésimo conjunto en función de una relación entre la capacidad activa disponible del i-ésimo inversor y la capacidad activa total disponible del j -ésim° conjunto, donde i=1, 2, ..., n.
Según un segundo aspecto, una realización de esta solicitud proporciona una estación fotovoltaica. Todos los métodos de coordinación de potencia anteriores para la estación fotovoltaica pueden aplicarse a la estación fotovoltaica proporcionada en esta realización de esta solicitud. La estación fotovoltaica incluye un controlador de la estación y M conjuntos. N conjuntos en los M conjuntos requieren coordinación de potencia; un j -ésimo conjunto en los N conjuntos incluye n inversores que funcionan normalmente, y j=1, 2, ..., N; los n inversores incluyen s inversores de muestra; y tanto M como N son números enteros positivos, N es menor o igual a M, tanto n como s son números enteros positivos, y s es menor que n. El controlador de la estación asigna la potencia activa a los N conjuntos en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, donde se obtiene la capacidad activa disponible del j -ésimo conjunto en los N conjuntos en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra; y asigna la potencia reactiva a los N conjuntos en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, donde se obtiene la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto en los N conjuntos en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra.
Los inversores de muestra se despliegan en cada conjunto que requiere coordinación de potencia, y los inversores de muestra ya no se concentran en un conjunto de muestra, sino que se distribuyen en los conjuntos que requieren coordinación de potencia en la estación fotovoltaica. En comparación con la obtención de capacidades activas disponibles en función de un conjunto de muestra, en esta realización de esta solicitud, los inversores de muestra están distribuidos de forma más uniforme y amplia, y las capacidades activas disponibles obtenidas son más precisas, es decir, el inversor de muestra es más representativo que el conjunto de muestra. Dado que los inversores de muestra provienen de los conjuntos que requieren un ajuste de potencia, las diferencias entre inversores y las diferencias entre los conjuntos pueden aprovecharse al máximo, y las capacidades activas disponibles de los conjuntos pueden obtenerse con mayor precisión utilizando los inversores de muestra. Por lo tanto, se obtiene una capacidad de potencia disponible más precisa de la estación fotovoltaica utilizando capacidades activas disponibles relativamente precisas.
En una posible implementación, la estación fotovoltaica incluye no sólo el controlador de la estación, sino también un controlador del conjunto. El controlador de la estación obtiene las capacidades de potencia disponibles de los conjuntos utilizando el controlador del conjunto, y asigna la potencia activa y la potencia reactiva a los conjuntos correspondientes en función de la potencia activa objetivo y de la potencia reactiva objetivo de la estación, y de las prioridades de los conjuntos, para coordinar, de forma diferente, la potencia de los conjuntos.
Específicamente, el controlador del conjunto obtiene la potencia activa promedio del j -ésimo conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra; y obtiene la capacidad activa disponible del j-ésimo conjunto en función de la potencia activa promedio del j -ésimo conjunto y de n.
Específicamente, el controlador del conjunto obtiene la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra, de la potencia aparente máxima del inversor de muestra, y de n.
En una posible implementación, la estación fotovoltaica obtiene las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos utilizando los inversores de muestra, y asigna las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos correspondientes en función de la potencia activa objetivo y de la potencia reactiva de la estación, y de las prioridades de los conjuntos, para coordinar, de forma diferente, las capacidades de potencia disponibles de los conjuntos.
En primer lugar, el controlador de la estación asigna la potencia activa a los conjuntos. Específicamente, el controlador de la estación asigna la potencia activa a los N conjuntos en función de la potencia activa objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
Opcionalmente, después de asignar la potencia activa a los conjuntos, el controlador de la estación puede asignar además la potencia reactiva a los conjuntos. De una manera, el controlador de la estación asigna la potencia reactiva a los N conjuntos en función de la potencia reactiva objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
En una posible implementación, el controlador de la estación primero ajusta las capacidades reactivas disponibles, y luego ajusta las capacidades activas disponibles, de modo que cuando las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos sean menores que la potencia reactiva objetivo de la estación, las capacidades activas disponibles de algunos conjuntos pueden escarificarse para permitir que las capacidades reactivas disponibles alcancen la potencia reactiva objetivo de la estación, reduciendo así el consumo de energía, mejorando la calidad del voltaje de la red, reduciendo las penalizaciones, y aumentando los ingresos.
Una manera en la que el controlador de la estación asigna la potencia reactiva a los conjuntos es la siguiente: Los N conjuntos incluyen, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, el controlador de la estación asigna la potencia reactiva objetivo a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad.
Opcionalmente, otra manera en la que el controlador de la estación asigna la potencia reactiva a los conjuntos es la siguiente: Los N conjuntos incluyen, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad sea menor que la potencia reactiva objetivo, se realiza la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, y la potencia reactiva que es de la potencia reactiva objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, se asigna a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
Opcionalmente, después de que el controlador de la estación asigne la potencia reactiva, la potencia activa de los conjuntos puede cambiar. Por lo tanto, el controlador de la estación puede asignar, nuevamente, la potencia activa a los conjuntos. De una manera, cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, se asigna la potencia activa objetivo a los conjuntos de primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad.
Opcionalmente, otra manera en la que el controlador de la estación asigna, nuevamente, la potencia activa a los conjuntos es la siguiente: Cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo; y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad sea menor que la potencia activa objetivo, se realiza la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades activas disponibles de los conjuntos, y la potencia activa que es de la potencia activa objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, se asigna a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
Opcionalmente, otra manera en la que el controlador de la estación asigna, nuevamente, la potencia activa a los conjuntos es la siguiente: Cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia activa objetivo, se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
En una posible implementación, otra manera en la que el controlador de la estación asigna la potencia reactiva a los conjuntos es la siguiente: Cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo, primero se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, y luego se asigna la potencia reactiva en orden descendente de los factores de potencia de los N conjuntos, hasta que se asigne toda la potencia reactiva objetivo.
Opcionalmente, después de que el controlador de la estación asigne la potencia reactiva, la potencia activa de los conjuntos puede cambiar. Por lo tanto, puede asignarse, nuevamente, la potencia activa a los conjuntos. De una manera, se obtiene la capacidad activa disponible actualizada del j -ésimo conjunto en función de la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto en los N conjuntos y de la potencia aparente máxima del j -ésimo conjunto; los N conjuntos incluyen, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y cuando la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de primera prioridad sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, se asigna la potencia activa objetivo a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad.
Opcionalmente, otra manera en la que el controlador de la estación asigna, nuevamente, la potencia activa a los conjuntos es la siguiente: se obtiene la capacidad activa disponible actualizada del j -ésimo conjunto en función de la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto en los N conjuntos y de la potencia aparente máxima del j -ésimo conjunto; los N conjuntos incluyen, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y cuando la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad sea menor que la potencia activa objetivo, se realiza la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos, y la potencia activa que es de la potencia activa objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, se asigna a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la segunda prioridad.
Opcionalmente, otra manera en la que el controlador de la estación asigna, nuevamente, la potencia activa a los conjuntos es la siguiente: se obtiene la capacidad activa disponible actualizada del j -ésimo conjunto en función de la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto en los N conjuntos y de la potencia aparente máxima del j -ésimo conjunto; los N conjuntos incluyen, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y cuando la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos sea menor que la potencia activa objetivo, se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles actualizadas correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
En una posible implementación, cuando los conjuntos en la estación fotovoltaica tienen la misma prioridad, en otras palabras, cuando los conjuntos en la estación fotovoltaica no tienen prioridades, puede asignarse primero la potencia activa a los conjuntos, y luego puede asignarse la potencia reactiva a los conjuntos.
Una manera en la que el controlador de la estación asigna primero la potencia activa a los conjuntos es la siguiente: Cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, se asigna la potencia activa objetivo a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los N conjuntos; o cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia activa objetivo, se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
Opcionalmente, después de asignar la potencia activa, el controlador de la estación puede asignar la potencia reactiva a los conjuntos. De una manera, cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, se asigna la potencia reactiva objetivo a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos; o cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo, se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
En una posible implementación, cuando los conjuntos en la estación fotovoltaica tienen la misma prioridad, en otras palabras, cuando los conjuntos en la estación fotovoltaica no tienen prioridades, el controlador de la estación puede primero asignar la potencia reactiva a los conjuntos. De una manera, cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo, primero se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, y luego se asigna la potencia reactiva en orden descendente de los factores de potencia de los N conjuntos, hasta que se asigne toda la potencia reactiva objetivo, donde la potencia reactiva asignada de cada uno de los N conjuntos es menor o igual a la potencia aparente máxima del conjunto; o cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, se asigna la potencia activa objetivo a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos.
En una posible implementación, después de que el controlador de la estación asigne la potencia activa y/o la potencia reactiva a los conjuntos, el controlador del conjunto ajusta, de forma dinámica, la asignación de potencia del inversor, para aumentar el rendimiento de la energía eléctrica, utilizar completamente las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, y maximizar un rango de potencia. Una manera en la que el controlador del conjunto asigna la potencia reactiva a un inversor en el conjunto es la siguiente: Cuando la potencia reactiva disponible del j -ésimo conjunto sea mayor o igual a la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto, se asigna la potencia reactiva a un i-ésimo inversor en el j-ésimo conjunto en función de una relación entre la capacidad reactiva disponible del i-ésimo inversor y la capacidad reactiva total disponible del j -ésimo conjunto, donde i=1, 2, ..., n.
En una posible implementación, después de que el controlador de la estación asigne la potencia activa y/o la potencia reactiva a los conjuntos, el controlador del conjunto ajusta, de forma dinámica, la asignación de potencia del inversor, para aumentar el rendimiento de la energía eléctrica, utilizar completamente las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, y maximizar un rango de potencia. Una manera de asignar potencia activa al inversor en el conjunto es la siguiente: Cuando la potencia activa disponible del j -ésimo conjunto sea mayor o igual a la potencia activa asignada del j -ésimo conjunto, el controlador del conjunto asigna la potencia activa al i-ésimo inversor en el j -ésimo conjunto en función de una relación entre la capacidad activa disponible del i-ésimo inversor y la capacidad activa total disponible del j -ésim° conjunto, donde i=1, 2, ..., n.
Según las soluciones técnicas anteriores, puede aprenderse que las realizaciones de esta solicitud tienen las siguientes ventajas:
Todos los conjuntos que requieren coordinación de potencia se utilizan como muestras. Por ejemplo, para cualquier conjunto que requiera un ajuste de potencia, se seleccionan s inversores del conjunto como inversores de muestra. Se obtiene la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra. Luego, se obtiene la capacidad activa disponible del conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra, y se obtiene la capacidad reactiva disponible del conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra. Por analogía, se obtienen las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles de todos los conjuntos que requieren un ajuste de potencia. Finalmente, la potencia activa de la estación fotovoltaica se asigna a los N conjuntos en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, y la potencia reactiva de la estación fotovoltaica se asigna a los N conjuntos en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
En el método, la capacidad de potencia disponible de la estación fotovoltaica ya no se obtiene en función de las capacidades activas disponibles de todos los inversores en un sólo conjunto de muestra. En su lugar, los inversores de muestra se disponen en todos los conjuntos que requieren un ajuste de potencia, es decir, los inversores de muestra se distribuyen en cada conjunto que requiere un ajuste de potencia, y los inversores de muestra ya no se concentran en un conjunto. Dado que los inversores de muestra provienen de los conjuntos que requieren un ajuste de potencia, las diferencias entre inversores y las diferencias entre los conjuntos pueden aprovecharse al máximo, y las capacidades activas disponibles de los conjuntos pueden obtenerse, con mayor precisión, utilizando los inversores de muestra. Por lo tanto, se obtiene una capacidad de potencia disponible más precisa de la estación fotovoltaica utilizando capacidades activas disponibles relativamente precisas.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama esquemático de una estación fotovoltaica;
La FIG. 2 es un diagrama esquemático de inversores en un conjunto de muestra;
La FIG. 3 es un diagrama esquemático de una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud; La FIG. 4A es un diagrama esquemático en el que un j -ésimo conjunto incluye nueve inversores según una realización de esta solicitud;
La FIG. 4B es un diagrama esquemático en el que un j -ésimo conjunto incluye nueve inversores y tres PCSs según una realización de esta solicitud;
La FIG. 5 es un diagrama de flujo de un método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud;
La FIG. 6 es un diagrama de flujo de otro método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud;
La FIG. 7 es un diagrama de flujo de otro método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud;
La FIG. 8 es un diagrama de flujo de otro método más de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud;
La FIG. 9 es un diagrama de flujo de otro método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud;
La FIG. 10 es un diagrama de flujo de otro método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud;
La FIG. 11 es un diagrama de flujo de otro método más de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud;
La FIG. 12A, la FIG. 12B, y la FIG. 12C son un diagrama de flujo de otro método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud;
La FIG. 13A, la FIG. 13B, y la FIG. 13C son un diagrama de flujo de otro método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud;
La FIG. 14 es un diagrama de flujo de otro método más de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud;
La FIG. 15 es un diagrama esquemático de otra estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud; y
La FIG. 16 es un diagrama esquemático de otra estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud. Descripción de las realizaciones
Para que un experto en la técnica comprenda mejor las soluciones técnicas proporcionadas en las realizaciones de esta solicitud, a continuación, se describen, claramente, las soluciones técnicas en las realizaciones de esta solicitud con referencia a los dibujos adjuntos en las realizaciones.
Realización 1 de un método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica:
Para mejorar la precisión de la asignación de potencia de la estación fotovoltaica, en esta realización de esta solicitud, los inversores de muestra se disponen en conjuntos, es decir, las capacidades de potencia disponibles de los conjuntos se obtienen en función de la potencia activa en tiempo real de los inversores de muestra. A continuación, se describen las realizaciones proporcionadas en esta solicitud con referencia a los dibujos adjuntos.
La FIG. 3 es un diagrama esquemático de una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud. La estación fotovoltaica proporcionada en esta solicitud incluye M conjuntos: un primer conjunto 100, un segundo conjunto 200, ..., y un M-ésimo conjunto M00. Los M conjuntos tienen N conjuntos que requieren coordinación de potencia. En esta realización de esta solicitud, la cantidad de conjuntos en la estación fotovoltaica no está específicamente limitada, y la cantidad de conjuntos que requieren coordinación de potencia tampoco está específicamente limitada, es decir, tanto M como N son números enteros positivos. Los conjuntos que requieren coordinación pueden ser todos los conjuntos o algunos conjuntos en la estación fotovoltaica, es decir, N es menor o igual a M.
Cada conjunto incluye una pluralidad de inversores. En esta realización de esta solicitud, la cantidad de inversores en el conjunto no está específicamente limitada, y el estado de funcionamiento del inversor tampoco está específicamente limitado. Por ejemplo, los inversores en el conjunto pueden estar parcialmente defectuosos o pueden funcionar todos normalmente, pero todos los inversores de muestra seleccionados son inversores que funcionan normalmente.
Para facilitar la descripción, a continuación, se proporcionan descripciones detalladas utilizando cualquier conjunto, un j -ésimo conjunto j00, que requiera un ajuste de potencia, como ejemplo, donde j = 1, 2, ..., N. El j-ésimo conjunto incluye n inversores que funcionan normalmente, y n es un número entero positivo, se establecen s inversores de muestra en los n inversores que funcionan normalmente. El inversor de muestra está siempre en un estado natural de generación de potencia máxima, es decir, la capacidad de potencia disponible del inversor de muestra no está restringida ni controlada, y el inversor de muestra no participa en el ajuste de potencia.
La cantidad de inversores de muestra no está específicamente limitada en esta realización de esta solicitud, es decir, s es un número entero positivo, y s es menor que n. Por ejemplo, un rango de valores de la cantidad de inversores de muestra es 5%n < s < 15%n. Un experto en la técnica puede establecer la cantidad de inversores de muestra en función de un requisito real. Una mayor cantidad de inversores de muestra indica una capacidad de potencia disponible obtenida con mayor precisión. Sin embargo, una mayor cantidad de inversores de muestra provoca un aumento en la complejidad del cálculo, y la cantidad de inversores de muestra puede seleccionarse en función de la complejidad y de la precisión del cálculo.
Para que un experto en la técnica comprenda mejor las soluciones técnicas proporcionadas en esta realización, a continuación, se proporcionan descripciones detalladas utilizando un ejemplo en el que el j -ésimo conjunto incluye nueve inversores.
La FIG. 4A es un diagrama esquemático en el que un j -ésimo conjunto incluye nueve inversores según una realización de esta solicitud.
El j -ésimo conjunto j00 incluye nueve inversores: un inversor j01, un inversor j02, un inversor j03, un inversor j04, un inversor j05, un inversor j06, un inversor j07, un inversor j08, y un inversor j09. El inversor j03 y el inversor j04 son inversores defectuosos, es decir, el j -ésimo conjunto incluye siete inversores que funcionan normalmente, y n=7. En los siete inversores que funcionan normalmente, tres inversores, a saber, el inversor j01, el inversor j05, y el inversor j09, se configuran como inversores de muestra, es decir, s=3.
Los inversores de muestra se despliegan en cada conjunto que requiere coordinación de potencia, y los inversores de muestra ya no se concentran en un conjunto de muestra, sino que se distribuyen en los conjuntos que requieren coordinación de potencia en la estación fotovoltaica. En comparación con la obtención de capacidades activas disponibles en función de un conjunto de muestra, en esta realización de esta solicitud, los inversores de muestra están distribuidos de forma más uniforme y amplia, y las capacidades activas disponibles obtenidas son más precisas, es decir, el inversor de muestra es más representativo que el conjunto de muestra. Dado que los inversores de muestra provienen de los conjuntos que requieren un ajuste de potencia, las diferencias entre inversores y las diferencias entre los conjuntos pueden aprovecharse al máximo, y las capacidades activas disponibles de los conjuntos pueden obtenerse, con mayor precisión, utilizando los inversores de muestra. Por lo tanto, se obtiene una capacidad de potencia disponible más precisa de la estación fotovoltaica utilizando capacidades activas disponibles relativamente precisas.
Según el método de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionado en esta realización de esta solicitud, las capacidades de potencia disponibles de los conjuntos o la potencia del inversor pueden ajustarse, de forma dinámica, mediante un ajuste cíclico continuo. Para facilitar la descripción, a continuación, se proporcionan descripciones utilizando el ajuste de las capacidades de potencia disponibles de los conjuntos o la potencia del inversor una vez como ejemplo.
A continuación, se describe, con referencia a los dibujos adjuntos, un método para coordinar la potencia en función de un inversor de muestra en esta realización de esta solicitud.
La FIG. 5 es un diagrama de flujo de un método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud.
S501: Obtener la potencia activa en tiempo real de s inversores de muestra.
La capacidad activa disponible de un conjunto se ve afectada por la condición de iluminación. La capacidad activa disponible del conjunto aumenta con el fortalecimiento de la iluminación, y la capacidad activa disponible del conjunto disminuye con el debilitamiento de la iluminación, es decir, la capacidad activa disponible del conjunto está cambiando. Para obtener la capacidad de potencia disponible de la estación fotovoltaica en función de los inversores de muestra, primero debe obtenerse la potencia activa en tiempo real de los inversores de muestra.
La estación fotovoltaica puede obtener, indirectamente, información del estado de los inversores de muestra en los conjuntos utilizando controladores del conjunto, o puede obtener, directamente, la información del estado de los inversores de muestra en los conjuntos. La manera en la que la estación fotovoltaica obtiene la información del estado de los inversores de muestra no está específicamente limitada en esta realización de esta solicitud. La información del estado de los inversores de muestra incluye, al menos, la potencia activa en tiempo real de los inversores de muestra.
La estación fotovoltaica puede además obtener, directa o indirectamente, las cantidades de inversores de muestra incluidos en los conjuntos. En esta realización de esta solicitud no está específicamente limitado si los conjuntos incluyen la misma cantidad de inversores de muestra. Por ejemplo, la cantidad de inversores de muestra incluidos en un j -ésimo conjunto es diferente de la cantidad de inversores de muestra incluidos en un<(j+>1<)-ésimo conjunto. Como otro ejemplo, todos los N conjuntos incluyen la misma cantidad de inversores de>muestra.
La manera en la que la estación fotovoltaica obtiene la información del estado de los inversores de muestra y las cantidades de inversores de muestra no está específicamente limitada en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, la estación fotovoltaica puede obtener la información del estado de los inversores de muestra y las cantidades de inversores de muestra en tiempo real o en un intervalo de tiempo preestablecido. La duración del intervalo de tiempo preestablecido no está específicamente limitada en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, el tiempo preestablecido puede ser cualquier valor entre 30 segundos y 5 minutos.
S502: Obtener la capacidad activa disponible de un j -ésimo conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra, y obtener la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra.
El j-ésimo conjunto incluye los s inversores de muestra, y la capacidad activa disponible del j -ésimo conjunto se obtiene en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra. Dado que la suma del cuadrado de la potencia activa y del cuadrado de la potencia reactiva es el cuadrado de la potencia aparente máxima, y la potencia aparente máxima del inversor es fija, la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto puede obtenerse utilizando la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra.
A continuación, se proporcionan descripciones utilizando un ejemplo en el que primero se obtiene la capacidad activa promedio disponible del j -ésimo conjunto en función de los s inversores de muestra y luego se obtienen la capacidad activa disponible del j -ésimo conjunto y la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto.
Si los inversores de muestra tienen un mismo parámetro no está específicamente limitado en esta realización de esta solicitud. Un experto en la técnica puede realizar el ajuste en función de un estado real. Por ejemplo, si los inversores de muestra tienen diferentes parámetros, una diferencia entre los inversores de muestra puede ajustarse utilizando un peso. A continuación, se proporcionan descripciones utilizando un ejemplo en el que los inversores de muestra tienen un mismo parámetro.
La potencia activa promedio de los inversores de muestra en el j -ésimo conjunto se obtiene en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra, como se muestra en la siguiente fórmula:
donde
P-í ( es la potencia activa promedio de los inversores de muestra en e lj ‘e<■>sim° conjunto, Ps¡ es la potencia activa en tiempo real de un ¡-ésim° inversor de muestra, y s es la cantidad de inversores de muestra en el j-ésim° conjunto. La capacidad activa disponible del j -ésimo conjunto se obtiene en función de la potencia activa promedio de los inversores de muestra en el conjunto, como se muestra en la siguiente fórmula:
PA -|-m á xS n * Psi (2 ) donde
PA-i-méxes la capacidad activa disponible del j és¡m° conjunto, ^sl es la potencia activa promedio de los inversores de muestra en el j -ésim° conjunto, y n es la cantidad de inversores normales en el conjunto.
Dado que el inversor de muestra está siempre en un estado natural de generación de potencia máxima, es necesario obtener la cantidad de inversores que pueden ajustarse en el conjunto restando la cantidad de inversores de muestra y la cantidad de inversores defectuosos de la cantidad de todos los inversores del conjunto, es decir, restando la cantidad de inversores de muestra de la cantidad de inversores normales. En función de la potencia aparente máxima sin cambios del inversor, la capacidad reactiva disponible del conjunto se obtiene utilizando la potencia activa en tiempo real de los inversores de muestra, como se muestra en la siguiente fórmula:
donde
QA-j-máx es la capacidad reactiva disponible del j-®sim° conjunto,Pméxes la potencia aparente máxima del inversor p .
de muestra, s íes la potencia activa promedio de los inversores de muestra en el j esim° conjunto, n es la cantidad de inversores normales en el j -ésimo conjunto, y s es la cantidad de inversores de muestra en el j -ésimo conjunto.
Además, la estación fotovoltaica puede incluir no sólo los inversores descritos anteriormente, sino también elementos ópticos de almacenamiento de energía. El tipo del elemento óptico de almacenamiento de energía no está específicamente limitado en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, el elemento óptico de almacenamiento de energía puede ser un sistema de conversión de potencia (Sistema de Conversión de Potencia, PCS).
La FIG. 4B es un diagrama esquemático en el que un j -ésimo conjunto incluye nueve inversores y tres PCSs según una realización de esta solicitud.
En comparación con el de la FIG. 4A, el j -ésim° conjunto j00 incluye además tres PCSs: un primer PCS, un segundo PCS, y un tercer PCS.
Cuando la estación fotovoltaica incluye elementos ópticos de almacenamiento de energía, la capacidad reactiva disponible del conjunto se muestra en la siguiente fórmula:
donde
QA-j-máx es la capacidad reactiva disponible del j-és¡m° conjunto,Pméxes la potencia aparente máxima del inversor p .
de muestra, 111 es la potencia activa promedio de los inversores de muestra en el j esim° conjunto,Qa-¡-besses una capacidad que es de la potencia reactiva máxima y que se obtiene cuando un elemento óptico de almacenamiento de energía en el j -ésimo conjunto no transmite potencia activa, n es la cantidad de inversores normales en el j -ésim° conjunto, y s es la cantidad de inversores de muestra en el j -ésim° conjunto.Q a í-besspuede obtenerse, directamente, a partir de un parámetro del elemento óptico de almacenamiento de energía.
Como posible implementación, cuando el conjunto incluye sólo un elemento óptico de almacenamiento de energía, n=s=0.
Generalmente, todos los conjuntos en la estación fotovoltaica tienen diferentes cantidades de elementos ópticos de almacenamiento de energía, y las capacidades de potencia disponibles de los conjuntos se obtienen en función de los inversores de muestra, para ayudar a formular políticas diferenciales de carga/descarga de almacenamiento óptico para los conjuntos, maximizando así el rendimiento de optimización económica de los conjuntos. Además, la estación fotovoltaica puede además asignar, de forma coordinada, los recursos de almacenamiento óptico de toda la estación, para ayudar a aumentar el rendimiento de la energía eléctrica de la estación fotovoltaica.
S503: Asignar la potencia activa a los N conjuntos en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, y asignar la potencia reactiva a los N conjuntos en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos. Después de obtener las capacidades activas disponibles de los conjuntos y las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos en función de los inversores de muestra, se asigna la potencia activa a cada conjunto en función de la capacidad activa disponible correspondiente al conjunto, y se asigna la potencia reactiva a cada conjunto en función de la capacidad reactiva disponible correspondiente al conjunto.
Como posible implementación, después de obtener la información del estado de los inversores de muestra y las cantidades de inversores de muestra en los conjuntos, los controladores del conjunto obtienen las capacidades activas disponibles de los conjuntos y las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, y transfieren las capacidades activas disponibles de los conjuntos y las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos a la estación fotovoltaica, de modo que la estación fotovoltaica coordine, directamente, la potencia en función de las capacidades activas disponibles de los conjuntos y de las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos.
Según el método de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionado en esta realización de esta solicitud, la capacidad de potencia disponible de la estación fotovoltaica ya no se obtiene en función de las capacidades activas disponibles de todos los inversores en un conjunto de muestro, sino que los inversores de muestra se disponen en los conjuntos que requieren coordinación de potencia. Los inversores de muestra ya no están concentrados en un conjunto, sino distribuidos en los conjuntos que requieren coordinación de potencia. Los inversores de muestra provienen de los conjuntos que requieren un ajuste de potencia, de modo que las diferencias entre inversores y las diferencias entre los conjuntos pueden aprovecharse al máximo, y las capacidades activas disponibles de los conjuntos pueden obtenerse, con mayor precisión, utilizando los inversores de muestra. Por lo tanto, la capacidad de potencia disponible adicional obtenida de la estación fotovoltaica también es más precisa. Por lo tanto, puede obtenerse una capacidad de potencia disponible más precisa de la estación fotovoltaica utilizando la potencia activa en tiempo real de los inversores de muestra.
Realización 2 de un método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica:
Según el método de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionado en esta solicitud, la estación fotovoltaica obtiene las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos utilizando los inversores de muestra, y asigna las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos correspondientes en función de la potencia activa objetivo y de la potencia reactiva de la estación, y de las prioridades de los conjuntos, para coordinar, de forma diferente, las capacidades de potencia disponibles de los conjuntos.
La manera en la que la estación fotovoltaica coordina, de forma diferente, la potencia de los conjuntos no está específicamente limitada en esta realización de esta solicitud. A continuación, se proporcionan descripciones detalladas utilizando un ejemplo en el que la estación fotovoltaica ajusta la potencia de los conjuntos según una secuencia de prioridad.
La FIG. 6 es un diagrama de flujo de otro método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud.
S601: Obtener la potencia activa en tiempo real de s inversores de muestra.
S602: Obtener la capacidad activa disponible de un j -ésimo conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra, y obtener la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra.
Para S601 y S602 en esta realización de esta solicitud, consulte S501 y S502. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
S603: Asignar la potencia activa a los N conjuntos en función de la potencia activa objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
La manera en la que la estación fotovoltaica obtiene la potencia activa objetivo de la estación no está específicamente limitada en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, la estación fotovoltaica puede recibir, directamente, una instrucción que es de la potencia activa objetivo de la estación y que es enviada por una etapa superior, por ejemplo, un centro de programación. Como otro ejemplo, la potencia activa objetivo de la estación está preestablecida dentro de la estación fotovoltaica.
Además, debido a un error de control en el dispositivo inversor, una pérdida causada por la distancia de la estación fotovoltaica al conjunto o por la distancia de la estación fotovoltaica al inversor, por una pérdida de otro dispositivo en la estación fotovoltaica, y similares, después de recibir la instrucción de la etapa superior, la estación fotovoltaica añade un incremento preestablecido a la potencia activa objetivo como potencia activa objetivo estimada de la estación, de modo que la potencia activa objetivo estimada de la estación incluya una pérdida estimada. Por lo tanto, el ajuste del conjunto o el ajuste del inversor puede ser más preciso.
El valor del incremento preestablecido no está específicamente limitado en esta realización de esta solicitud. El incremento preestablecido puede establecerse en función de varias pérdidas. Por ejemplo, el incremento preestablecido puede ser un valor de pérdida de planta que se establece en función de la experiencia.
Además, la estación fotovoltaica puede ajustar, continuamente, la potencia activa objetivo de la estación para adaptarse a una condición de trabajo en continuo cambio de la estación fotovoltaica.
La estación fotovoltaica obtiene una desviación, donde la desviación es una desviación entre la potencia activa en tiempo real medida por un punto conectado a la red y la potencia activa objetivo recibida por la estación, y/o una desviación entre la potencia reactiva en tiempo real medida por el punto conectado a la red y la potencia reactiva objetivo recibida por la estación; determina si la desviación cae dentro de un rango de zona muerta; y en caso afirmativo, finaliza esta ronda de ajuste, y espera para realizar S602 cuando la desviación exceda el rango de zona muerta la próxima vez; o en caso negativo, multiplica la desviación por un múltiplo específico para obtener un valor y suma, inversamente, el valor al incremento preestablecido, y ajusta, nuevamente, la potencia activa objetivo estimada de la estación, de modo que la potencia activa objetivo de la estación pueda alcanzarse cuando la potencia activa objetivo estimada de la estación se entregue a los conjuntos o inversores. Después de ajustar, nuevamente, la potencia activa objetivo estimada de la estación, la estación fotovoltaica determina si la desviación excede el rango de zona muerta; y en caso afirmativo, finaliza esta ronda de ajuste; o en caso negativo, espera para realizar S601 cuando reciba una instrucción de la etapa superior la próxima vez o aprenda que una desviación de un valor de potencia activa o de un valor de potencia reactiva del punto conectado a la red aumenta obviamente (normalmente indicando que la iluminación meteorológica cambia obviamente).
La cantidad de veces que se ajusta el incremento preestablecido no está específicamente limitada en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, la cantidad de veces que se ajusta el incremento preestablecido no excede de 3, de modo que los conjuntos o inversores que deben ajustarse, alcancen la potencia reactiva objetivo o la potencia activa objetivo de la estación en un tiempo limitado.
La manera de establecer las prioridades de los conjuntos no está específicamente limitada en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, las prioridades de los conjuntos pueden estar preestablecidas y almacenadas en el centro de programación o en la estación fotovoltaica. Como otro ejemplo, las prioridades de los conjuntos pueden establecerse en tiempo real y almacenarse en la estación fotovoltaica.
En esta realización de esta solicitud, las prioridades de los conjuntos se establecen, de modo que pueda satisfacerse, preferentemente, un conjunto que tenga un requisito especial. Por ejemplo, las prioridades de los conjuntos pueden establecerse en 1, 2, 3, 4, 5, y similares. Un número mayor indica una mayor prioridad. En función de las prioridades, se realiza, preferentemente, un acuerdo de la cantidad total para que un conjunto con una prioridad relativamente alta participe en la asignación de la potencia activa disponible.
Las prioridades de los conjuntos en la estación fotovoltaica no están específicamente limitadas en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, todos los conjuntos en la estación fotovoltaica tienen la misma prioridad. Como otro ejemplo, pueden establecerse dos niveles, a saber, un nivel de prioridad y un nivel común, para determinar si un conjunto en la estación fotovoltaica tiene un requisito especial.
Después de obtener la potencia activa objetivo de la estación, las prioridades de los N conjuntos, y las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, la estación fotovoltaica asigna la potencia activa a los N conjuntos.
S604: Asignar la potencia reactiva a los N conjuntos en función de la potencia reactiva objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
Para un método en el que la estación fotovoltaica asigna la potencia reactiva a los N conjuntos, consulte el método en el que la estación fotovoltaica asigna la potencia activa a los N conjuntos en S603. Las mismas partes no se describen de nuevo.
Para que un experto en la técnica comprenda mejor las soluciones técnicas proporcionadas en esta realización, a continuación, se proporcionan descripciones detalladas utilizando dos conjuntos como ejemplo.
Para un conjunto A, la prioridad es 2, la capacidad activa disponible es de 2,9 megavatios (MW), la capacidad reactiva disponible es de 0,77 megavares (MVar), y la potencia aparente máxima es de 3 megavoltiamperios (MVA). Para un conjunto B, la prioridad es 1, la capacidad activa disponible es de 2,5 MW, la capacidad reactiva disponible es de 1,66 MVar, y la potencia aparente máxima es de 3 MVA. La prioridad del conjunto A es mayor que la prioridad del conjunto B. La potencia activa objetivo que es de la estación y que es obtenida por la estación fotovoltaica es de 4,9 MW, la potencia reactiva objetivo de la estación es de 2 MVar, el incremento preestablecido de la potencia activa objetivo de la estación es dP, y el incremento preestablecido de la potencia reactiva objetivo de la estación es dQ.
Dado que la prioridad del conjunto A es mayor que la prioridad del conjunto B, se asigna, preferentemente, al conjunto A toda la capacidad activa disponible. Específicamente, se asigna al conjunto A la capacidad activa disponible de 2,9 MW, y se asigna al conjunto A la capacidad reactiva disponible de 0,77 MVar según la condición de que la suma del cuadrado de la potencia activa y del cuadrado de la potencia reactiva sea el cuadrado de la potencia aparente máxima.
Luego, se asignan al conjunto B la capacidad activa disponible de (4,9+dP-2,9) MW y la capacidad reactiva disponible de (2+dQ-0,77) MVar.
La secuencia de ejecución del paso S604 y del paso S603 no está específicamente limitada en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, puede realizarse primero S604, y luego puede realizarse S603. Alternativamente, S603 y S604 pueden realizarse simultáneamente.
El método de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionado en esta solicitud es aplicable a un caso en el que los conjuntos en la estación fotovoltaica tienen, al menos, dos prioridades. La estación fotovoltaica obtiene primero las diferentes capacidades de potencia disponibles de todos los conjuntos, es decir, obtiene primero las capacidades de generación de potencia de todos los conjuntos; y realiza una asignación de potencia diferencial en función de las capacidades de generación de potencia de los conjuntos y de las prioridades de los conjuntos, de modo que la potencia pueda asignarse, preferentemente, a un conjunto con una prioridad relativamente alta mientras las capacidades de generación de potencia de los conjuntos se ejercen por completo. En comparación con la asignación uniforme de potencia, el método puede mejorar el rendimiento de la energía eléctrica.
Realización 3 de un método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica:
Según el método de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionado en esta solicitud, primero se ajustan las capacidades reactivas disponibles, y luego se ajustan las capacidades activas disponibles, de modo que cuando las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos sean menores que la potencia reactiva objetivo de la estación, las capacidades activas disponibles de algunos conjuntos pueden escarificarse para permitir que las capacidades reactivas disponibles alcancen la potencia reactiva objetivo de la estación, reduciendo así el consumo de energía, mejorando la calidad del voltaje de la red, reduciendo las penalizaciones, y aumentando los ingresos.
A continuación, se describe, con referencia a los dibujos adjuntos, el método de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionado en esta realización de esta solicitud.
N conjuntos que requieren coordinación de potencia tienen, al menos, conjuntos de dos prioridades diferentes: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad.
Después de obtener las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos en función de la potencia activa en tiempo real de los inversores de muestra, se obtienen dos casos mediante la clasificación en función de si la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo de la estación. En un primer caso, la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo de la estación. En un segundo caso, la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es menor que la potencia reactiva objetivo de la estación.
A continuación, se describe, por separado, el primer caso en detalle con referencia a la FIG. 7 y se describe el segundo caso en detalle con referencia a la FIG. 9.
La FIG. 7 es un diagrama de flujo de otro método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud.
S701: Determinar que la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo de la estación.
Cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo de la estación, pueden asignarse las capacidades reactivas disponibles en función de las prioridades de los conjuntos.
S702: Determinar si la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S703; o en caso negativo, realizar S704. Para que un experto en la técnica comprenda mejor las soluciones técnicas proporcionadas en esta realización, a continuación, se proporcionan descripciones detalladas utilizando tres conjuntos como ejemplo.
Por ejemplo, para un conjunto A, la prioridad es 3, y la capacidad reactiva disponible es de 3 MW; para un conjunto B, la prioridad es 2, y la capacidad reactiva disponible es de 4 MW; y para un conjunto C, la prioridad es 1, la capacidad reactiva disponible es de 2 MW. La prioridad del conjunto A es mayor que la prioridad del conjunto B, y la prioridad del conjunto B es mayor que la prioridad del conjunto C.
En el primer caso, cuando la potencia reactiva objetivo de la estación es de 2 MW, la potencia reactiva se asigna primero al conjunto A. Dado que 3 MW es mayor que 2 MW, el conjunto A puede completar la asignación de la potencia reactiva objetivo de la estación, y no es necesario asignar potencia reactiva al conjunto B o al conjunto C.
En el segundo caso, cuando la potencia reactiva objetivo de la estación es de 9 MW, la potencia reactiva se asigna primero al conjunto A. Dado que 3 MW es menor que 9 MW, la potencia reactiva continúa asignándose al conjunto B. Dado que 7 MW es menor que 9 MW, la potencia reactiva continúa asignándose al conjunto C. Dado que 9 MW es igual a 9 MW, se asigna toda la potencia reactiva objetivo de la estación.
En un tercer caso, cuando la potencia reactiva objetivo de la estación es de 10 MW, la potencia reactiva se asigna primero al conjunto A. Dado que 3 MW es menor que 10 MW, la potencia reactiva continúa asignándose al conjunto B. Dado que 7 MW es menor que 10 MW, la potencia reactiva continúa asignándose al conjunto C. Dado que 9 MW es menor que 10 MW, aunque las capacidades reactivas disponibles de todos los conjuntos en la estación están asignadas, no puede satisfacerse la potencia reactiva objetivo de la estación. En este caso, es necesario sacrificar una parte de la potencia activa para satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación. Para más detalles, consulte la FIG. 9. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
S703: Asignar la potencia reactiva objetivo de la estación a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad.
Cuando una pluralidad de conjuntos tiene la misma prioridad, por ejemplo, en el ejemplo anterior, los conjuntos cuyas prioridades son 3 incluyen no solo el conjunto A, sino también un conjunto D, las capacidades reactivas disponibles pueden asignarse a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones.
Los conjuntos de la primera prioridad tienen uno o más conjuntos. A continuación, se proporcionan descripciones utilizando un j -ésimo conjunto como ejemplo.
Las capacidades reactivas disponibles se asignan a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones, como se muestra en la siguiente fórmula:
donde
Qsend-A-j es un valor objetivo de la capacidad reactiva disponible asignada al j -ésimo conjunto, QA-j-máx es la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto, Qnorm-máx-all es la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad, y Qnorm-objetivo es la potencia reactiva objetivo de la estación fotovoltaica.
Para que un experto en la técnica comprenda mejor las soluciones técnicas proporcionadas en esta realización, a continuación, se proporcionan descripciones detalladas utilizando dos conjuntos como ejemplo.
La capacidad reactiva disponible de un conjunto A es de 2,9 MW, y la capacidad reactiva disponible de un conjunto B es de 2,5 MW. Todos los conjuntos en la estación fotovoltaica tienen prioridad 1.
La capacidad reactiva disponible del conjunto A es 2,9/(2,9+2,5)*(4,9+dP-0), y la capacidad reactiva disponible del conjunto B es 2,5/(2,9+2,5)*(4,9 dP-0).
S704: Realizar la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, y asignar la potencia reactiva que es de la potencia reactiva objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
Cuando la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad sea menor que la potencia reactiva objetivo de la estación, puede asignarse primero toda la capacidad reactiva disponible a cada uno de los conjuntos de la primera prioridad en función de la capacidad reactiva disponible correspondiente al conjunto. En este caso, no se satisface la potencia reactiva objetivo de la estación, y la potencia reactiva no satisfecha es la potencia reactiva obtenida restando la potencia reactiva asignada a la primera prioridad de la potencia reactiva objetivo de la estación, a saber, la potencia reactiva que es de la potencia reactiva objetivo y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad.
La potencia reactiva restante se asigna a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad. Los conjuntos de la segunda prioridad tienen uno o más conjuntos. A continuación, se proporcionan descripciones utilizando un j -ésimo conjunto como ejemplo.
Las capacidades reactivas disponibles se asignan a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones, como se muestra en la siguiente fórmula:
Qscnd-A-i<^ - i- ^>
<^>MírmmaK-an
Qsend-A-j es un valor objetivo de la capacidad reactiva disponible asignada al j -ésimo conjunto, QA-j-máx es la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto, Qnorm-máx-all es la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad, y Qnorm-objetivo es la potencia reactiva restante de la estación fotovoltaica. Después de asignar las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, es decir, después de S703 o S704, las capacidades activas disponibles de los conjuntos continúan ajustándose.
La FIG. 8 es un diagrama de flujo de otro método más de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud.
S801: Determinar si la capacidad activa total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S802; o en caso negativo, realizar S805.
S802: Determinar si la capacidad activa total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S803; o en caso negativo, realizar S804.
S803: Asignar la potencia activa objetivo de la estación a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad.
Cuando una pluralidad de conjuntos tiene la misma prioridad, las capacidades activas disponibles pueden asignarse a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones.
Los conjuntos de la primera prioridad tienen uno o más conjuntos. A continuación, se proporcionan descripciones utilizando un j -ésimo conjunto como ejemplo.
Las capacidades activas disponibles se asignan a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones, como se muestra en la siguiente fórmula:
Psend-A-j es un valor objetivo de la capacidad activa disponible asignada al j -ésimo conjunto, PA-j-máx es la capacidad activa disponible del j -ésimo conjunto, Pnorm-máx-all es la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad, y Pnorm-objetivo es la potencia activa objetivo de la estación fotovoltaica.
S804: Realizar la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades activas disponibles de los conjuntos, y asignar la potencia activa que es de la potencia activa objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
Cuando la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad sea menor que la potencia activa objetivo de la estación, puede asignarse primero toda la capacidad reactiva disponible a cada uno de los conjuntos de la primera prioridad en función de la capacidad activa disponible correspondiente al conjunto. En este caso, no se satisface la potencia activa objetivo de la estación, y la potencia activa no satisfecha es la potencia activa obtenida restando la potencia activa asignada a la primera prioridad de la potencia activa objetivo de la estación, a saber, la potencia activa que es de la potencia activa objetivo y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad.
La potencia activa restante se asigna a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
Los conjuntos de la segunda prioridad tienen uno o más conjuntos. A continuación, se proporcionan descripciones utilizando un j -ésimo conjunto como ejemplo.
Las capacidades activas disponibles se asignan a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones, como se muestra en la siguiente fórmula:
^si-nd-A-l “ 7r¡norni-^ma1x-m* Prorm-objet¡YoM‘donde
Psend-A-j es un valor objetivo de la capacidad activa disponible asignada al j -ésimo conjunto, PA-j-máx es la capacidad activa disponible del j -ésimo conjunto, Pnorm-máx-all es la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad, y Pnorm-objetivo es la potencia activa restante de la estación fotovoltaica.
S805: Realizar la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
Cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos no puede alcanzar la potencia activa objetivo de la estación, se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
Lo anterior describe un caso en el que la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo de la estación después de obtener las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos en función de la potencia activa en tiempo real de los inversores de muestra, a saber, el primer caso. A continuación, se describe, en detalle con referencia a la FIG. 9, el segundo caso, a saber, un caso en el que la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es menor que la potencia reactiva objetivo de la estación.
La FIG. 9 es un diagrama de flujo de otro método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud.
S901: Determinar que la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es menor que la potencia reactiva objetivo de la estación.
S902: Realizar la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
S903: Asignar la potencia reactiva en orden descendente de los factores de potencia de los N conjuntos hasta que se asigne toda la potencia reactiva objetivo de la estación. Cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo, primero se realiza la asignación de la cantidad total en cada conjunto en función de la capacidad reactiva disponible correspondiente a cada conjunto; y luego se realiza la clasificación en función de los factores de potencia de todos los conjuntos, y se inicia la asignación de la potencia reactiva a partir de un conjunto con un factor de potencia relativamente grande para ajustar la potencia paso a paso, hasta que se asigna toda la potencia reactiva objetivo.
Los factores de potencia se obtienen utilizando las capacidades reactivas disponibles asignadas actualmente de los conjuntos y la potencia aparente máxima correspondiente a los conjuntos. Los factores de potencia varían con las capacidades reactivas disponibles asignadas de los conjuntos. Para que un experto en la técnica comprenda mejor las soluciones técnicas proporcionadas en esta realización, a continuación, se proporcionan descripciones detalladas utilizando dos conjuntos como ejemplo.
Por ejemplo, para un conjunto A, el factor de potencia es 1, y la capacidad activa disponible es de 3 MW; para un conjunto B, el factor de potencia es 0,8, y la capacidad activa disponible es de 4 MW; y la potencia activa objetivo de la estación es de 9 MW.
La capacidad activa total disponible del conjunto A y del conjunto B es de 7 MW, y 7 MW es menor que 9 MW, es decir, la capacidad activa total disponible de los conjuntos es menor que la potencia activa objetivo. Primero, se asignan 3 MW al conjunto A, y 4 MW al conjunto B. El factor de potencia del conjunto A es mayor que el factor de potencia del conjunto B. Por lo tanto, la potencia se asigna primero al conjunto A. Si la capacidad del conjunto A puede ampliarse en 2 MW, no es necesario asignar potencia al conjunto B. Si la capacidad del conjunto A sólo puede ampliarse en 1 MW, es necesario asignar más potencia al conjunto B, hasta que se asigne toda la potencia activa objetivo de 9 MW de la estación.
En comparación con las capacidades reactivas disponibles obtenidas en función de las capacidades activas disponibles, hay un cambio para las capacidades reactivas disponibles obtenidas después de realizar el ajuste en función de los factores de potencia. Sin embargo, dado que la potencia aparente máxima permanece sin cambios, las capacidades activas disponibles también cambian con las capacidades reactivas disponibles. Para lograr un voltaje de la red más estable, la potencia activa se escarifica para satisfacer, preferentemente, la asignación de potencia reactiva. Por lo tanto, las capacidades activas disponibles deben ajustarse, nuevamente, en función de la potencia aparente máxima y de las capacidades reactivas disponibles asignadas. Después de asignar las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, es decir, después de S903, las capacidades activas disponibles de los conjuntos continúan ajustándose. Las capacidades activas disponibles actualizadas se obtienen en función de la potencia aparente máxima y de las capacidades reactivas disponibles asignadas. Se obtienen dos casos mediante la clasificación en función de si la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación. En el primer caso, la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación. En el segundo caso, la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos es menor que la potencia activa objetivo de la estación.
A continuación, se describe el primer caso con referencia a la FIG. 10 y se describe el segundo caso con referencia a la FIG. 11.
La FIG. 10 es un diagrama de flujo de otro método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud.
S1001: Obtener la capacidad activa disponible actualizada de un j -ésimo conjunto en función de la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto en los N conjuntos y de la potencia aparente máxima del j -ésimo conjunto. S1002: Determinar que la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación.
S1003: Determinar si la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S1004; o en caso negativo, realizar S1005.
S1004: Asignar la potencia activa objetivo a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad.
S1005: Realizar la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos, y asignar la potencia activa que es de la potencia activa objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la segunda prioridad. Para las partes relacionadas de S1001 a S1005, consulte las descripciones correspondientes a la FIG. 8. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Lo anterior describe un caso en el que la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación, a saber, el primer caso. A continuación, se describe, en detalle con referencia a la FIG. 11, el segundo caso, a saber, un caso en el que la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos es menor que la potencia activa objetivo de la estación.
La FIG. 11 es un diagrama de flujo de otro método más de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud.
S1101: Obtener la capacidad activa disponible actualizada de un j -ésimo conjunto en función de la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto en los N conjuntos y de la potencia aparente máxima del j -ésimo conjunto.
S1102: Determinar que la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos es menor que la potencia activa objetivo de la estación.
S1103: Cuando la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos sea menor que la potencia activa objetivo de la estación, realizar la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles actualizadas correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
Para las partes relacionadas, consulte las descripciones correspondientes a la FIG. 8. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Según el método anterior, la estación fotovoltaica primero ajusta las capacidades reactivas disponibles, y luego ajusta las capacidades activas disponibles, de modo que cuando las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos sean menores que la potencia reactiva objetivo de la estación, las capacidades activas disponibles de algunos conjuntos pueden escarificarse para permitir que la potencia reactiva alcance la potencia reactiva objetivo de la estación, reduciendo así el consumo de energía, mejorando la calidad del voltaje de la red, reduciendo las penalizaciones, y aumentando los ingresos. Además, se alcanza un valor de potencia objetivo de la estación la primera vez que la estación fotovoltaica asigna potencia. Sin embargo, en un método de asignación uniforme de potencia, un valor de potencia objetivo de la estación sólo puede alcanzarse realizando una pluralidad de rondas de ajuste fino. En comparación con el método de asignación uniforme de potencia, el método reduce, en gran medida, el tiempo de respuesta de coordinación de potencia de la estación fotovoltaica, reduce o elimina la evaluación relacionada y la pérdida de potencia resultante, y aumenta los ingresos.
Realización 4 de un método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica:
Para hacer más claras las soluciones técnicas proporcionadas en esta realización de esta solicitud, a continuación, se describe, con referencia a la FIG. 12A, a la FIG. 12B, y a la FIG. 12C utilizando una realización, el método de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionado en esta realización de esta solicitud.
A continuación, se proporcionan descripciones utilizando un ejemplo en el que primero se ajustan las capacidades reactivas disponibles y luego se ajustan las capacidades activas disponibles.
La FIG. 12A, la FIG. 12B, y la FIG. 12C son un diagrama de flujo de otro método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud.
S1201: Obtener la potencia activa en tiempo real de s inversores de muestra.
S1202: Obtener la capacidad activa disponible de un j -ésimo conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra, y obtener la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra.
S1203: Determinar si la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S1204; o en caso negativo, realizar S1212. S1204: Determinar si la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S1205; o en caso negativo, realizar S1206.
S1205: Asignar la potencia reactiva objetivo a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad.
S1206: Realizar la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, y asignar la potencia reactiva que es de la potencia reactiva objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
S1207: Determinar si la capacidad activa total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S1208; o en caso negativo, realizar S1211.
S1208: Determinar si la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S1209; o en caso negativo, realizar S1210.
S1209: Asignar la potencia activa objetivo a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad.
S1210: Realizar la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades activas disponibles de los conjuntos, y asignar la potencia activa que es de la potencia activa objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
S1211: Realizar la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
S1212: Determinar si la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S1213; o en caso negativo, realizar S1215. S1213: Realizar la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
S1214: Asignar la potencia reactiva en orden descendente de los factores de potencia de los N conjuntos hasta que se asigne toda la potencia reactiva objetivo de la estación.
S1215: Obtener la capacidad activa disponible actualizada de un j -ésimo conjunto en función de la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto en los N conjuntos y de la potencia aparente máxima del j -ésimo conjunto. S1216: Determinar si la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S1217; o en caso negativo, realizar S1220. S1217: Determinar si la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S1218; o en caso negativo, realizar S1219.
S1218: Asignar la potencia activa objetivo a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad.
S1219: Realizar la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos, y asignar la potencia activa que es de la potencia activa objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la segunda prioridad. S1220: Cuando la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos sea menor que la potencia activa objetivo de la estación, realizar la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles actualizadas correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
Según las descripciones de la realización anterior, puede presentarse, completamente, el método de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionado en esta realización de esta solicitud. Para las implementaciones específicas y los efectos logrados, consulte las descripciones relacionadas de las realizaciones anteriores. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Realización 5 de un método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica:
Para hacer más claras las soluciones técnicas proporcionadas en esta realización de esta solicitud, a continuación, se describe, con referencia a la FIG. 13A, a la FIG. 13B, y a la FIG. 13C utilizando una realización, el método de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionado en esta realización de esta solicitud.
A continuación, se proporcionan descripciones utilizando un ejemplo en el que primero se ajustan las capacidades activas disponibles y luego se ajustan las capacidades reactivas disponibles.
La FIG. 13A, la FIG. 13B, y la FIG. 13C son un diagrama de flujo de otro método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud.
S1301: Obtener la potencia activa en tiempo real de s inversores de muestra.
S1302: Obtener la capacidad activa disponible de un j -ésimo conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra, y obtener la capacidad reactiva disponible del j-és¡m° conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra.
S1303: Determinar si la capacidad activa total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S1304; o en caso negativo, realizar S13l3.
S1304: Determinar si la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S1305; o en caso negativo, realizar S1306.
S1305: Asignar la potencia activa objetivo a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad.
S1306: Realizar la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades activas disponibles de los conjuntos, y asignar la potencia activa que es de la potencia activa objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
S1307: Obtener la capacidad reactiva disponible actualizada de un j -ésimo conjunto en función de la capacidad activa disponible asignada del j -ésimo conjunto en los N conjuntos y de la potencia aparente máxima del j -ésimo conjunto.
S1308: Determinar si la capacidad reactiva total disponible actualizada de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S1309; o en caso negativo, realizar S1312.
S1309: Determinar si la capacidad reactiva total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S1310; o en caso negativo, realizar S1311.
S1310: Asignar la potencia reactiva objetivo a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles actualizadas de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad.
S1311: Realizar la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades reactivas disponibles actualizadas de los conjuntos, y asignar la potencia reactiva que es de la potencia reactiva objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles actualizadas de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible actualizada de los conjuntos de la segunda prioridad.
S1312: Cuando la capacidad reactiva total disponible actualizada de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo de la estación, realizar la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles actualizadas correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
S1313: Realizar la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
S1314: Determinar si la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S1315; o en caso negativo, realizar S1318.
S1315: Determinar si la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo de la estación; y en caso afirmativo, realizar S1316; o en caso negativo, realizar S1317.
S1316: Asignar la potencia reactiva objetivo a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad.
S1317: Realizar la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, y asignar la potencia reactiva que es de la potencia reactiva objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
S1318: Realizar la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
Para un método específico de asignación de las capacidades activas disponibles de los conjuntos, consulte un método de asignación de las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos. Los dos métodos tienen el mismo principio y los detalles no se describen en la presente memoria.
Según las descripciones de la realización anterior, puede presentarse, completamente, el método de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionado en esta realización de esta solicitud. Para las implementaciones específicas y los efectos logrados, consulte las descripciones relacionadas de las realizaciones anteriores. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Realización 6 de un método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica:
Según los métodos de coordinación de potencia proporcionados en las realizaciones 2 a 5 de esta solicitud, la estación fotovoltaica asigna las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos correspondientes en función de las prioridades de los conjuntos. Esta realización de esta solicitud describe un método en el que la estación fotovoltaica asigna las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos cuando los conjuntos en la estación fotovoltaica tienen la misma prioridad, en otras palabras, los conjuntos en la estación fotovoltaica no tienen prioridades.
Hay dos casos en los que la estación fotovoltaica asigna las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos. En el primer caso, la estación fotovoltaica asigna primero las capacidades activas disponibles a los conjuntos y luego asigna las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos. En el segundo caso, la estación fotovoltaica asigna primero las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos y luego asigna las capacidades activas disponibles a los conjuntos.
A continuación, se describe primero el primer caso.
Después de obtener las capacidades activas disponibles de los N conjuntos que requieren coordinación de potencia, es necesario determinar si la capacidad activa total disponible de los N conjuntos puede satisfacer la potencia activa objetivo de la estación. A continuación, se describen, por separado, dos casos en los que la capacidad activa total disponible de los N conjuntos puede satisfacer la potencia activa objetivo de la estación y la capacidad activa total disponible de los N conjuntos no puede satisfacer la potencia activa objetivo de la estación.
Caso 1: La capacidad activa total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo. La potencia activa objetivo se asigna a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los N conjuntos.
A continuación, se proporcionan descripciones utilizando un j -ésimo conjunto como ejemplo.
Las capacidades activas disponibles de los conjuntos se asignan en función de las relaciones, como se muestra en la siguiente fórmula:
- donde
Qsend-A-j es un valor objetivo de la capacidad activa disponible asignada al j -ésimo conjunto, QA-j-máx es la capacidad activa disponible del j -ésimo conjunto, Qnorm-máx-all es la capacidad activa total disponible de los N conjuntos, y Qnorm-objetivo es la potencia activa objetivo de la estación fotovoltaica.
Caso 2: La capacidad activa total disponible de los N conjuntos es menor que la potencia activa objetivo. Cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos no puede satisfacer la potencia activa objetivo de la estación, se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
Por ejemplo, la capacidad activa disponible de un conjunto A es de 2,9 MW, y la capacidad activa disponible de un conjunto B es de 2,5 MW. Si la potencia activa objetivo de la estación es de 6 MW, la capacidad activa total disponible del conjunto A y del conjunto B no puede satisfacer la potencia activa objetivo de la estación, la capacidad activa disponible asignada al conjunto A es de 2,9 MW, y la capacidad activa disponible asignada al conjunto B es de 2,5 MW.
Después de asignar las capacidades activas disponibles a los conjuntos, se asignan las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos. Dado que la suma del cuadrado de la capacidad activa disponible y del cuadrado de la capacidad reactiva disponible es el cuadrado de la potencia aparente, y la potencia aparente permanece sin cambios, pueden obtenerse las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos en función de la potencia aparente y de las capacidades activas disponibles asignadas de los conjuntos.
Después de obtener las capacidades reactivas disponibles de los N conjuntos que requieren coordinación de potencia, es necesario determinar si la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos puede satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación. A continuación, se describen, por separado, dos casos en los que la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos puede satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación y la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos no puede satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación.
Caso 1: La capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo.
La potencia reactiva objetivo se asigna a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos.
A continuación, se proporcionan descripciones utilizando un j -ésimo conjunto como ejemplo.
Las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos se asignan en función de las relaciones, como se muestra en la siguiente fórmula:
.... donde
Psend-A-j es un valor objetivo de la capacidad reactiva disponible asignada al j -ésimo conjunto, PA-j-máx es la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto, Pnorm-máx-all es la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos, y Pnorm-objetivo es la potencia reactiva objetivo de la estación fotovoltaica.
Caso 2: La capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es menor que la potencia reactiva objetivo. Cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos no puede satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación, se realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
Para las partes relacionadas, consulte el caso 2 en el que la estación fotovoltaica asigna las capacidades activas disponibles a los conjuntos. Los detalles no se describen en la presente memoria.
Lo anterior describe un caso en el que la estación fotovoltaica asigna primero las capacidades activas disponibles a los conjuntos y luego asigna las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos, a saber, el primer caso. A continuación, se describe un caso en el que la estación fotovoltaica asigna primero las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos y luego asigna las capacidades activas disponibles a los conjuntos, a saber, el segundo caso.
El segundo caso es, básicamente, el mismo que el primer caso, y la diferencia radica en que cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo, es necesario sacrificar algunas capacidades activas disponibles para satisfacer el caso en el que las capacidades reactivas disponibles alcanzan la potencia reactiva objetivo de la estación. Las mismas partes no se describen de nuevo, y a continuación se describe la diferencia.
Después de obtener las capacidades reactivas disponibles de los N conjuntos que requieren coordinación de potencia, es necesario determinar si la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos puede satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación. A continuación, se describen, por separado, dos casos en los que la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos puede satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación y la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos no puede satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación.
Caso 1: La capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es menor que la potencia reactiva objetivo. Se realiza primero la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, y luego se asigna la potencia reactiva en orden descendente de los factores de potencia de los N conjuntos, hasta que se asigne toda la potencia reactiva objetivo. La potencia reactiva asignada de cada uno de los N conjuntos es menor o igual a la potencia aparente máxima del conjunto.
Cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo, es necesario sacrificar algunas capacidades activas disponibles para satisfacer el objetivo de que las capacidades activas disponibles puedan alcanzar la potencia reactiva objetivo de la estación. La capacidad activa disponible sacrificada sólo necesita satisfacer el caso en el que la potencia reactiva del conjunto es igual a la potencia aparente máxima del conjunto.
Para una implementación específica, consulte la realización mostrada en la FIG. 9. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Caso 2: La capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo.
La potencia activa objetivo se asigna a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos.
Para una implementación específica, consulte el caso 1 anterior en el que la estación fotovoltaica asigna las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Después de asignar las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos, se asignan las capacidades activas disponibles a los conjuntos. Dado que la suma del cuadrado de la capacidad activa disponible y del cuadrado de la capacidad reactiva disponible es el cuadrado de la potencia aparente, y la potencia aparente permanece sin cambios, pueden obtenerse las capacidades activas disponibles de los conjuntos en función de la potencia aparente y de las capacidades reactivas disponibles asignadas de los conjuntos. Para las partes relacionadas, consulte el método para asignar las capacidades activas disponibles en el primer caso de esta realización. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
El método de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionado en esta realización de esta solicitud es aplicable a un caso en el que los conjuntos en la estación fotovoltaica tienen la misma prioridad, en otras palabras, los conjuntos no tienen prioridades. La estación fotovoltaica obtiene primero las diferentes capacidades de potencia disponibles de todos los conjuntos, es decir, obtiene primero las capacidades de generación de potencia de todos los conjuntos; y realiza una asignación de potencia diferencial en función de las capacidades de generación de potencia de los conjuntos. En comparación con la asignación uniforme de potencia, el método puede mejorar el rendimiento de la energía eléctrica.
Realización 7 de un método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica:
Según el método de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionado en esta realización de esta solicitud, la estación fotovoltaica obtiene las capacidades activas disponibles de los conjuntos utilizando inversores de muestra; luego coordina, de forma diferente, la potencia de los conjuntos en función de la potencia activa objetivo de la estación y de las prioridades de los conjuntos; y finalmente coordina, de forma diferente, la potencia de cada inversor en los conjuntos en función de la capacidad de potencia disponible de cada inversor.
La FIG. 14 es un diagrama de flujo de otro método más de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud.
S1401: Obtener las capacidades activas disponibles de n inversores.
S1402: Obtener la capacidad reactiva disponible de cada inversor en función de las capacidades activas disponibles de los n inversores.
S1403: Determinar si la potencia reactiva disponible de un j -ésimo conjunto es mayor o igual a la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto; y en caso afirmativo, realizar S1404.
Después de ajustar la potencia reactiva del inversor, la potencia reactiva cambia. Dado que la potencia aparente máxima permanece sin cambios, es necesario obtener, nuevamente, la capacidad activa del conjunto para ajustar la potencia activa del inversor.
A continuación, se proporcionan descripciones detalladas utilizando cualquier conjunto, el j -ésimo conjunto, que requiera un ajuste de potencia como ejemplo.
S1404: Cuando la potencia reactiva disponible del j -ésimo conjunto sea mayor o igual a la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto, asignar la potencia reactiva a un i-ésimo inversor en el j -ésimo conjunto en función de la relación entre la capacidad reactiva disponible del i-ésimo inversor y la capacidad reactiva total disponible del j-és¡mo conjunto, donde i=1, 2, n.
La asignación se realiza en función de la relación entre la capacidad reactiva disponible del i-ésimo inversor y la capacidad reactiva total disponible del j -ésimo conjunto, como se muestra en la siguiente fórmula:
<Q>>,<hv>JI- A-<i>“ 1
m-maiM-alL<* Q .m r r>-Dbj=t¡vcí1
n^cr donde
Qsend-A-i es un valor objetivo de la capacidad reactiva disponible asignada al i-ésimo inversor, QA-i-máx es la capacidad reactiva disponible del i-ésim° inversor, Qnorm-máx-all es un valor acumulado de las capacidades reactivas disponibles de los inversores que se van a optimizar, y Qnorm-objetivo es la capacidad reactiva total disponible que se va a asignar del j -ésimo conjunto.
Para más detalles sobre el ajuste de la potencia reactiva del inversor en esta realización, consulte el ajuste de la potencia reactiva del conjunto en la realización 3 de esta solicitud. Las partes relacionadas no se describen de nuevo.
Un método para coordinar la potencia del inversor cuando la potencia reactiva disponible del j -ésimo conjunto sea menor que la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto no está específicamente limitado en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, puede hacerse referencia al método para coordinar la potencia del conjunto en la realización 3 de esta solicitud. Como otro ejemplo, puede obtenerse la potencia reactiva del inversor mediante asignación uniforme.
S1405: Determinar si la potencia activa disponible del j-ésimo conjunto es mayor o igual a la potencia activa asignada del j -ésimo conjunto; y en caso afirmativo, realizar S1406.
Después de ajustar la potencia reactiva del inversor, la potencia reactiva cambia. Dado que la potencia aparente máxima permanece sin cambios, es necesario obtener, nuevamente, la capacidad activa del inversor para ajustar la potencia activa del inversor.
S1406: Cuando la potencia activa disponible del j -ésimo conjunto sea mayor o igual a la potencia activa asignada del j -ésimo conjunto, asignar la potencia reactiva al i-ésim° inversor en el j-ésimo conjunto en función de la relación entre la capacidad activa disponible del i-ésim° inversor y la capacidad activa total disponible del j -ésimo conjunto, donde i=1, 2, ..., n.
La asignación se realiza en función de la relación entre la capacidad activa disponible del i-ésim° inversor y la capacidad activa total disponible del j -ésimo conjunto, como se muestra en la siguiente fórmula:
•<¡>nanDHiiáM-iil<* P„orm-obj =t i v<í W>d<A>ond<A>e
Psend-A-i es un valor objetivo de la capacidad activa disponible asignada al i-ésim° inversor, PA-i-máx es la capacidad activa disponible del i-ésimo inversor, Pnorm-máx-all es un valor acumulado de las capacidades activas disponibles de los inversores que se van a optimizar, y Pnorm-objetivo es la capacidad reactiva total disponible que se va a asignar del j -ésimo conjunto.
Para más detalles sobre el ajuste de la potencia activa del inversor en esta realización, consulte el ajuste de la potencia activa del conjunto en la realización 3 de esta solicitud. Las partes relacionadas no se describen de nuevo.
Un método para coordinar la potencia del inversor cuando la potencia activa disponible del j -ésimo conjunto sea menor que la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto no está específicamente limitado en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, puede hacerse referencia al método para coordinar la potencia del conjunto en la realización 3 de esta solicitud. Como otro ejemplo, puede obtenerse la potencia activa del inversor mediante asignación uniforme.
Según el método de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionado en esta solicitud, los inversores de muestra provienen de los conjuntos que requieren un ajuste de potencia, de modo que las diferencias entre inversores y las diferencias entre los conjuntos pueden aprovecharse al máximo. Después de obtener la capacidad de potencia disponible de la estación fotovoltaica utilizando la potencia activa en tiempo real de los inversores de muestra, la asignación de potencia del inversor puede ajustarse, de forma dinámica, para aumentar el rendimiento de la energía eléctrica, utilizar plenamente las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, y maximizar un rango de potencia.
Realización 1 de una estación fotovoltaica:
En función de los métodos de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionados en las realizaciones anteriores, una realización de esta solicitud proporciona además una estación fotovoltaica. Todos los métodos de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionados en las realizaciones de esta solicitud pueden aplicarse a la estación fotovoltaica proporcionada en esta realización de esta solicitud. A continuación, se proporcionan descripciones detalladas con referencia a los dibujos adjuntos.
La FIG. 15 es un diagrama esquemático de otra estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud.
La estación fotovoltaica incluye un controlador 1510 de la estación, un primer conjunto, un segundo conjunto, ..., y un M-ésimo conjunto. En la figura, sólo se utilizan un primer conjunto 1521 y un segundo conjunto 1522 como ejemplo para la descripción, y no se muestran los otros conjuntos.
N conjuntos en los M conjuntos requieren coordinación de potencia. En esta realización de esta solicitud, la cantidad de conjuntos en la estación fotovoltaica no está específicamente limitada, y la cantidad de conjuntos que requieren coordinación de potencia tampoco está específicamente limitada, es decir, tanto M como N son números enteros positivos. Los conjuntos que requieren coordinación pueden ser todos los conjuntos o algunos conjuntos en la estación fotovoltaica, es decir, N es menor o igual a M.
Cada conjunto incluye una pluralidad de inversores. En esta realización de esta solicitud, la cantidad de inversores en el conjunto no está específicamente limitada, y el estado de funcionamiento del inversor tampoco está específicamente limitado. Por ejemplo, los inversores en el conjunto pueden estar parcialmente defectuosos o pueden todos funcionar normalmente, pero todos los inversores de muestra seleccionados son inversores que funcionan normalmente.
El controlador 1510 de la estación puede ser un módulo independiente, o puede estar integrado en varios tipos de hardware en la estación fotovoltaica. El tipo de hardware no está específicamente limitado en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, el hardware puede ser un monitor de área fotovoltaica, un sistema de control automático de generación de energía fotovoltaica, un sistema de control automático del voltaje fotovoltaico, un nuevo monitor de energía, un nuevo aparato de modulación de frecuencia rápida de energía, un sistema de gestión de energía del elemento óptico de almacenamiento de energía, o un sistema de control de recogida y monitorización de datos de la estación fotovoltaica.
El tipo del inversor no está específicamente limitado en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, el inversor puede ser un inversor fotovoltaico de cadena, un inversor fotovoltaico centralizado, un inversor fotovoltaico distribuido, o un inversor fotovoltaico bidireccional.
A continuación, se proporcionan descripciones detalladas utilizando cualquier conjunto, un j -ésimo conjunto, que requiera un ajuste de potencia como ejemplo, donde j= 1 ,2, ..., N.
El j-ésimo conjunto incluye n inversores que funcionan normalmente, y n es un número entero positivo, se establecen s inversores de muestra en los n inversores que funcionan normalmente. El inversor de muestra está siempre en un estado natural de generación de potencia máxima, es decir, la capacidad de potencia disponible del inversor de muestra no está restringida ni controlada, y el inversor de muestra no participa en el ajuste de potencia.
La cantidad de inversores de muestra no está específicamente limitada en esta realización de esta solicitud, es decir, s es un número entero positivo, y s es menor que n. Por ejemplo, un rango de valores de la cantidad de inversores de muestra es 5%n < s < 15%n. Un experto en la técnica puede establecer la cantidad de inversores de muestra en función de un requisito real. Una mayor cantidad de inversores de muestra indica una capacidad de potencia disponible obtenida con mayor precisión. Sin embargo, una mayor cantidad de inversores de muestra provoca un aumento en la complejidad del cálculo, y la cantidad de inversores de muestra puede seleccionarse en función de la complejidad y de la precisión del cálculo.
Los inversores de muestra se despliegan en cada conjunto que requiere coordinación de potencia, y los inversores de muestra ya no se concentran en un conjunto de muestra, sino que se distribuyen en los conjuntos que requieren coordinación de potencia en la estación fotovoltaica. En comparación con la obtención de las capacidades activas disponibles en función de un conjunto de muestra, en esta realización de esta solicitud, los inversores de muestra están distribuidos de forma más uniforme y amplia, y las capacidades activas disponibles obtenidas son más precisas, es decir, el inversor de muestra es más representativo que el conjunto de muestra. Dado que los inversores de muestra provienen de los conjuntos que requieren un ajuste de potencia, las diferencias entre inversores y las diferencias entre los conjuntos pueden aprovecharse al máximo, y las capacidades activas disponibles de los conjuntos pueden obtenerse, con mayor precisión, utilizando los inversores de muestra. Por lo tanto, se obtiene una capacidad de potencia disponible más precisa de la estación fotovoltaica utilizando capacidades activas disponibles relativamente precisas.
A continuación, se describe en detalle un escenario de aplicación del controlador de la estación.
Después de obtener la capacidad activa disponible del j-és¡m° conjunto en los N conjuntos en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra, y de obtener las capacidades activas disponibles de todos los conjuntos (N conjuntos en total) en la estación fotovoltaica, el controlador 1510 de la estación asigna la potencia activa a los N conjuntos en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos. Para implementaciones y ejemplos específicos del controlador de la estación, consulte las realizaciones anteriores de los métodos de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Según la estación fotovoltaica proporcionada en esta realización de esta solicitud, la capacidad de potencia disponible de la estación fotovoltaica ya no se obtiene en función de las capacidades activas disponibles de todos los inversores en un conjunto de muestra, sino que los inversores de muestra se disponen en los conjuntos que requieren coordinación de potencia. Los inversores de muestra ya no están concentrados en un conjunto, sino distribuidos en los conjuntos que requieren coordinación de potencia. Los inversores de muestra provienen de los conjuntos que requieren un ajuste de potencia, de modo que las diferencias entre inversores y las diferencias entre los conjuntos pueden aprovecharse al máximo, y las capacidades activas disponibles de los conjuntos pueden obtenerse, con mayor precisión, utilizando los inversores de muestra. Por lo tanto, la capacidad de potencia disponible adicional obtenida de la estación fotovoltaica también es más precisa. Por lo tanto, puede obtenerse una capacidad de potencia disponible más precisa de la estación fotovoltaica utilizando la potencia activa en tiempo real de los inversores de muestra.
Realización 2 de una estación fotovoltaica:
La estación fotovoltaica proporcionada en esta realización de esta solicitud incluye no sólo un controlador de la estación, sino también un controlador del conjunto. El controlador de la estación obtiene las capacidades de potencia disponibles de los conjuntos utilizando el controlador del conjunto, y asigna la potencia activa y la potencia reactiva a los conjuntos correspondientes en función de la potencia activa objetivo y de la potencia reactiva objetivo de la estación, y de las prioridades de los conjuntos, para coordinar, de forma diferente, la potencia de los conjuntos.
El controlador del conjunto puede ser un módulo independiente y estar ubicado en el conjunto, o puede estar integrado en el controlador de la estación. El tipo del controlador del conjunto no está específicamente limitado en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, el controlador del conjunto puede ser un colector de datos, una unidad de medición y control del transformador tipo caja, una unidad de comunicación matricial, un nuevo aparato de control de la unidad de generación eléctrica de energía, o un aparato todo en uno para protección, medición, control, y comunicación.
A continuación, se proporcionan descripciones detalladas utilizando un ejemplo en el que el controlador del conjunto es independiente del controlador de la estación y está ubicado en el conjunto.
La cantidad de controladores del conjunto no está específicamente limitada en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, un controlador del conjunto está configurado para una pluralidad de conjuntos. Como otro ejemplo, un controlador del conjunto está configurado para un conjunto. A continuación, se proporcionan descripciones detalladas utilizando un ejemplo en el que un controlador del conjunto controla un conjunto.
La FIG. 16 es un diagrama esquemático de otra estación fotovoltaica según una realización de esta solicitud. La estación fotovoltaica incluye un controlador 1510 de la estación, un primer conjunto, un segundo conjunto, ..., y un M-ésimo conjunto. En la figura, sólo se utilizan un primer conjunto 1521 y un segundo conjunto 1522 como ejemplo para la descripción, y no se muestran los otros conjuntos. Para las partes relacionadas, consulte la realización mostrada en la FIG. 15. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Un primer controlador 1621 del conjunto está configurado para el primer conjunto 1521, y un segundo controlador 1622 del conjunto está configurado para el segundo conjunto 1522.
A continuación, se proporcionan descripciones detalladas utilizando el primer controlador 1621 del conjunto como ejemplo.
El controlador 1621 del conjunto está, específicamente, configurado para obtener la potencia activa promedio de un j -ésimo conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra; y obtener la capacidad activa disponible del j -ésimo conjunto en función de la potencia activa promedio del j -ésimo conjunto y de n.
El controlador 1621 del conjunto está configurado para obtener no sólo la capacidad activa disponible del conjunto, sino también la capacidad reactiva disponible del conjunto. Específicamente, el controlador 1621 del conjunto obtiene la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra, de la potencia aparente máxima del inversor de muestra, y de n.
La manera de obtener la capacidad activa disponible y la capacidad reactiva disponible del conjunto no está específicamente limitada en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, el controlador del conjunto puede obtener la capacidad activa disponible y la capacidad reactiva disponible del conjunto. Como otro ejemplo, el controlador de la estación puede obtener la capacidad activa disponible y la capacidad reactiva disponible del conjunto.
A continuación, se proporcionan descripciones utilizando un ejemplo en el que el controlador del conjunto obtiene la capacidad activa disponible y la capacidad reactiva disponible del conjunto.
Después de obtener la capacidad activa disponible y la capacidad reactiva disponible de un conjunto, el controlador 1621 o 1622 del conjunto envía los datos al controlador 1510 de la estación. El controlador 1510 de la estación asigna la capacidad activa disponible y la capacidad reactiva disponible al conjunto en función de la capacidad activa disponible y de la capacidad reactiva disponible del conjunto.
La manera en la que la estación fotovoltaica coordina, de forma diferente, la potencia de los conjuntos no está específicamente limitada en esta realización de esta solicitud. A continuación, se proporcionan descripciones detalladas utilizando un ejemplo en el que la estación fotovoltaica ajusta la potencia de los conjuntos según una secuencia de prioridad.
El controlador 1510 de la estación está, específicamente, configurado para asignar la potencia activa a los N conjuntos en función de la potencia activa objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
El controlador 1510 de la estación está configurado para asignar no sólo la potencia activa sino también la potencia reactiva a los conjuntos. Específicamente, el controlador 1510 de la estación asigna la potencia reactiva a los N conjuntos en función de la potencia reactiva objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos. La manera de establecer las prioridades de los conjuntos no está específicamente limitada en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, las prioridades de los conjuntos pueden estar preestablecidas y almacenadas en el controlador de la estación. Como otro ejemplo, las prioridades de los conjuntos pueden establecerse en tiempo real y almacenarse en el controlador de la estación.
En esta realización de esta solicitud, las prioridades de los conjuntos se establecen, de modo que pueda satisfacerse, preferentemente, un conjunto que tenga un requisito especial. Por ejemplo, las prioridades de los conjuntos pueden establecerse en 1, 2, 3, 4, 5, y similares. Un número mayor indica una mayor prioridad. En función de las prioridades, se realiza, preferentemente, un acuerdo de la cantidad total para que un conjunto con una prioridad relativamente alta participe en la asignación de la potencia activa disponible.
Las prioridades de los conjuntos en la estación fotovoltaica no están específicamente limitadas en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, todos los conjuntos en la estación fotovoltaica tienen la misma prioridad. Como otro ejemplo, pueden establecerse dos niveles, a saber, un nivel de prioridad y un nivel común, para determinar si un conjunto en la estación fotovoltaica tiene un requisito especial.
Para implementaciones y ejemplos específicos del controlador de la estación y del controlador del conjunto, consulte las realizaciones anteriores de los métodos de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Según la estación fotovoltaica proporcionada en esta solicitud, la estación fotovoltaica obtiene primero las diferentes capacidades de potencia disponibles de todos los conjuntos, es decir, obtiene primero las capacidades de generación de potencia de todos los conjuntos; y realiza una asignación de potencia diferencial en función de las capacidades de generación de potencia de los conjuntos y de las prioridades de los conjuntos, de modo que la potencia pueda asignarse, preferentemente, a un conjunto con una prioridad relativamente alta mientras las capacidades de generación de potencia de los conjuntos se ejercen por completo. En comparación con la asignación uniforme de potencia, el método puede mejorar el rendimiento de la energía eléctrica. Realización 3 de una estación fotovoltaica:
Según la estación fotovoltaica proporcionada en esta solicitud, un controlador de la estación primero ajusta las capacidades reactivas disponibles, y luego ajusta las capacidades activas disponibles, de modo que cuando las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos sean menores que la potencia reactiva objetivo de la estación, las capacidades activas disponibles de algunos conjuntos pueden escarificarse para permitir que las capacidades reactivas disponibles alcancen la potencia reactiva objetivo de la estación, reduciendo así el consumo de energía, mejorando la calidad del voltaje de la red, reduciendo las penalizaciones, y aumentando los ingresos.
N conjuntos que requieren coordinación de potencia tienen, al menos, conjuntos de dos prioridades diferentes: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad.
A continuación, se proporcionan descripciones específicas con referencia al diagrama esquemático que es de la estación fotovoltaica y que se proporciona en la FIG. 14.
Dos casos en los que el controlador de la estación asigna las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos se obtienen mediante la clasificación en función de si la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo de la estación. A continuación, se describen, por separado, los dos casos.
Primer caso: La capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo.
El controlador 1510 de la estación determina si la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo de la estación.
En caso afirmativo, la potencia reactiva objetivo se asigna a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad.
En caso negativo, se realiza la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, y la potencia reactiva que es de la potencia reactiva objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, se asigna a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
Después de asignar las capacidades reactivas disponibles, pueden asignarse las capacidades activas disponibles. Dos casos en los que el controlador de la estación asigna las capacidades activas disponibles a los conjuntos se obtienen mediante la clasificación en función de si la capacidad activa total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación. A continuación, se describen, por separado, los dos casos.
Caso 1: La capacidad activa total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo. El controlador 1510 de la estación determina si la capacidad activa total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación.
En caso afirmativo, la potencia activa objetivo se asigna a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad.
En caso negativo, se realiza la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades activas disponibles de los conjuntos, y la potencia activa que es de la potencia activa objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, se asigna a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
Caso 2: La capacidad activa total disponible de los N conjuntos es menor que la potencia activa objetivo. El controlador 1510 de la estación realiza primero la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos. A continuación, se continúa describiendo el segundo caso.
Segundo caso: La capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es menor que la potencia reactiva objetivo.
El controlador 1510 de la estación realiza primero la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, y luego asigna la potencia reactiva en orden descendente de los factores de potencia de los N conjuntos, hasta que se asigne toda la potencia reactiva objetivo.
En comparación con las capacidades reactivas disponibles obtenidas en función de las capacidades activas disponibles, hay un cambio para las capacidades reactivas disponibles obtenidas después de realizar el ajuste en función de los factores de potencia. Sin embargo, dado que la potencia aparente máxima permanece sin cambios, las capacidades activas disponibles también cambian con las capacidades reactivas disponibles. Para lograr un voltaje de la red más estable, la potencia activa se escarifica para satisfacer, preferentemente, la asignación de potencia reactiva. Por lo tanto, las capacidades activas disponibles deben ajustarse, nuevamente, en función de la potencia aparente máxima y de las capacidades reactivas disponibles asignadas. El controlador 1510 de la estación obtiene la capacidad activa disponible actualizada de un j -ésimo conjunto en función de la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto en los N conjuntos y de la potencia aparente máxima del j-ésimo conjunto.
Dos casos en los que el controlador de la estación asigna las capacidades activas disponibles a los conjuntos se obtienen mediante la clasificación en función de si la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación. A continuación, se describen, por separado, los dos casos.
Caso 1: La capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo.
El controlador 1510 de la estación determina si la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad es mayor o igual a la potencia activa objetivo de la estación.
En caso afirmativo, la potencia activa objetivo se asigna a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad.
En caso negativo, se realiza la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos, y la potencia activa que es de la potencia activa objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, se asigna a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la segunda prioridad.
Caso 2: La capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos es menor que la potencia activa objetivo.
Cuando la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos sea menor que la potencia activa objetivo de la estación, el controlador 1510 de la estación realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles actualizadas correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos. Para implementaciones y ejemplos específicos del controlador de la estación, consulte las realizaciones anteriores de los métodos de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Según el método anterior, la estación fotovoltaica primero ajusta las capacidades reactivas disponibles, y luego ajusta las capacidades activas disponibles, de modo que cuando las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos sean menores que la potencia reactiva objetivo de la estación, las capacidades activas disponibles de algunos conjuntos pueden escarificarse para permitir que la potencia reactiva alcance la potencia reactiva objetivo de la estación, reduciendo así el consumo de energía, mejorando la calidad del voltaje de la red, reduciendo las penalizaciones, y aumentando los ingresos. Además, se alcanza un valor de potencia objetivo de la estación la primera vez que la estación fotovoltaica asigna potencia. Sin embargo, en un método de asignación uniforme de potencia, un valor de potencia objetivo de la estación sólo puede alcanzarse realizando una pluralidad de rondas de ajuste fino. En comparación con el método de asignación uniforme de potencia, el método reduce, en gran medida, el tiempo de respuesta de coordinación de potencia de la estación fotovoltaica, reduce o elimina la evaluación relacionada y la pérdida de potencia resultante, y aumenta los ingresos.
Realización 4 de una estación fotovoltaica:
En la realización 2 de la estación fotovoltaica y en la realización 3 de la estación fotovoltaica, la estación fotovoltaica asigna las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos correspondientes en función de las prioridades de los conjuntos. Esta realización de esta solicitud describe una manera en la que la estación fotovoltaica asigna las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos cuando los conjuntos en la estación fotovoltaica tienen la misma prioridad, en otras palabras, los conjuntos en la estación fotovoltaica no tienen prioridades.
Hay dos casos en los que la estación fotovoltaica asigna las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos. En el primer caso, la estación fotovoltaica asigna primero las capacidades activas disponibles a los conjuntos y luego asigna las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos. En el segundo caso, la estación fotovoltaica asigna primero las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos y luego asigna las capacidades activas disponibles a los conjuntos.
A continuación, se describe primero el primer caso. Todavía puede hacerse referencia a la FIG. 15.
Después de obtener las capacidades activas disponibles de los N conjuntos que requieren coordinación de potencia, es necesario determinar si la capacidad activa total disponible de los N conjuntos puede satisfacer la potencia activa objetivo de la estación. A continuación, se describen, por separado, dos casos en los que la capacidad activa total disponible de los N conjuntos puede satisfacer la potencia activa objetivo de la estación y la capacidad activa total disponible de los N conjuntos no puede satisfacer la potencia activa objetivo de la estación.
Caso 1: La capacidad activa total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia activa objetivo. El controlador 1510 de la estación asigna la potencia activa objetivo a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los N conjuntos y la capacidad activa total disponible de los N conjuntos.
Caso 2: La capacidad activa total disponible de los N conjuntos es menor que la potencia activa objetivo. Cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos no pueda satisfacer la potencia activa objetivo de la estación, el controlador 1510 de la estación realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
Después de obtener las capacidades reactivas disponibles de los N conjuntos que requieren coordinación de potencia, es necesario determinar si la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos puede satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación. A continuación, se describen, por separado, dos casos en los que la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos puede satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación y la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos no puede satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación.
Caso 1: La capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo.
El controlador 1510 de la estación asigna la potencia reactiva objetivo a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos.
Caso 2: La capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es menor que la potencia reactiva objetivo. Cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos no pueda satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación, el controlador 1510 de la estación realiza la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
Lo anterior describe un caso en el que el controlador de la estación asigna primero las capacidades activas disponibles a los conjuntos y luego asigna las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos, a saber, el primer caso. A continuación, se describe un caso en el que el controlador de la estación asigna primero las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos y luego asigna las capacidades activas disponibles a los conjuntos, a saber, el segundo caso.
El segundo caso es, básicamente, el mismo que el primer caso, y la diferencia radica en que cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo, es necesario sacrificar algunas capacidades activas disponibles para satisfacer el caso en el que las capacidades reactivas disponibles alcanzan la potencia reactiva objetivo de la estación. Las mismas partes no se describen de nuevo, y a continuación se describe la diferencia.
Después de obtener las capacidades reactivas disponibles de los N conjuntos que requieren coordinación de potencia, el controlador 1510 de la estación necesita determinar si la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos puede satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación. A continuación, se describen, por separado, dos casos en los que la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos puede satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación y la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos no puede satisfacer la potencia reactiva objetivo de la estación.
Caso 1: La capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es menor que la potencia reactiva objetivo.
El controlador 1510 de la estación realiza primero la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, y luego asigna la potencia reactiva en orden descendente de los factores de potencia de los N conjuntos, hasta que se asigne toda la potencia reactiva objetivo. La potencia reactiva asignada de cada uno de los N conjuntos es menor o igual a la potencia aparente máxima del conjunto.
Cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo, es necesario sacrificar algunas capacidades activas disponibles para satisfacer el objetivo de que las capacidades activas disponibles puedan alcanzar la potencia reactiva objetivo de la estación. La capacidad activa disponible sacrificada sólo necesita satisfacer el caso en el que la potencia reactiva del conjunto es igual a la potencia aparente máxima del conjunto.
Caso 2: La capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos es mayor o igual a la potencia reactiva objetivo.
El controlador 1510 de la estación asigna la potencia activa objetivo a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos.
Después de asignar las capacidades reactivas disponibles a los conjuntos, el controlador 1510 de la estación asigna las capacidades activas disponibles a los conjuntos. Dado que la suma del cuadrado de la capacidad activa disponible y del cuadrado de la capacidad reactiva disponible es el cuadrado de la potencia aparente, y la potencia aparente permanece sin cambios, pueden obtenerse las capacidades activas disponibles de los conjuntos en función de la potencia aparente y de las capacidades reactivas disponibles asignadas de los conjuntos. Para las partes relacionadas, consulte el método para asignar las capacidades activas disponibles en el primer caso de esta realización. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Para implementaciones y ejemplos específicos del controlador de la estación, consulte las realizaciones anteriores de los métodos de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
La estación fotovoltaica proporcionada en esta realización de esta solicitud es aplicable a un caso en el que los conjuntos en la estación fotovoltaica tienen la misma prioridad, en otras palabras, los conjuntos no tienen prioridades. La estación fotovoltaica obtiene primero las diferentes capacidades de potencia disponibles de todos los conjuntos, es decir, obtiene primero las capacidades de generación de potencia de todos los conjuntos; y realiza una asignación de potencia diferencial en función de las capacidades de generación de potencia de los conjuntos. En comparación con la asignación uniforme de potencia, el método puede mejorar el rendimiento de la energía eléctrica.
Realización 5 de una estación fotovoltaica:
Según la estación fotovoltaica proporcionada en esta solicitud, un controlador del conjunto obtiene las capacidades activas disponibles de los conjuntos utilizando inversores de muestra; luego coordina, de forma diferente, la potencia de los conjuntos en función de la potencia activa objetivo de la estación y de las prioridades de los conjuntos; y finalmente coordina, de forma diferente, la potencia de cada inversor en los conjuntos en función de la capacidad de potencia disponible de cada inversor.
A continuación, se proporcionan descripciones detalladas utilizando cualquier conjunto, un j -ésimo conjunto, que requiera un ajuste de potencia como ejemplo.
Cuando la potencia reactiva disponible del j -ésimo conjunto sea mayor o igual a la potencia reactiva asignada del j -ésim° conjunto, el controlador del conjunto asigna la potencia reactiva a un i-ésimo inversor en el j -ésimo conjunto en función de la relación entre la capacidad reactiva disponible del i-ésimo inversor y la capacidad reactiva total disponible del j -ésimo conjunto, donde i=1, 2, ..., n. Para más detalles, consulte la fórmula (11). Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Un método para coordinar la potencia del inversor cuando la potencia reactiva disponible del j -ésimo conjunto sea menor que la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto no está específicamente limitado en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, puede hacerse referencia al método para coordinar la potencia del conjunto en la realización 3 de esta solicitud. Como otro ejemplo, puede obtenerse la potencia reactiva del inversor mediante asignación uniforme.
El controlador del conjunto puede asignar no sólo la potencia reactiva sino también la potencia activa al inversor. Específicamente, cuando la potencia activa disponible del j -ésimo conjunto sea mayor o igual a la potencia activa asignada del j -ésimo conjunto, el controlador del conjunto asigna la potencia activa al i-ésimo inversor en el j-és¡m° conjunto en función de la relación entre la capacidad activa disponible del ¡-és¡m° inversor y la capacidad activa total disponible del j -ésimo conjunto, donde i=1,2, n. Para más detalles, consulte la fórmula (12). Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Un método para coordinar la potencia del inversor cuando la potencia activa disponible del j -ésimo conjunto sea menor que la potencia activa asignada del j -ésimo conjunto no está específicamente limitado en esta realización de esta solicitud. Por ejemplo, puede hacerse referencia al método para coordinar la potencia del conjunto en la realización 3 de esta solicitud. Como otro ejemplo, puede obtenerse la potencia activa del inversor mediante asignación uniforme.
A continuación, se proporcionan descripciones específicas con referencia al diagrama esquemático que es de la estación fotovoltaica y que se proporciona en la FIG. 16.
Cuando la potencia reactiva disponible del primer conjunto 1521 sea mayor o igual a la potencia reactiva asignada del primer conjunto 1521, un primer controlador 1621 del conjunto asigna la potencia reactiva a cada inversor en el primer conjunto 1521 en función de la relación entre la capacidad reactiva disponible del inversor y la capacidad reactiva total disponible del primer conjunto 1521.
Asimismo, cuando la potencia activa disponible del primer conjunto 1521 sea mayor o igual a la potencia activa asignada del primer conjunto 1521, el primer controlador 1621 del conjunto asigna potencia activa a cada inversor en el primer conjunto 1521 en función de la relación entre capacidad activa disponible del inversor y la capacidad activa total disponible del primer conjunto 1521.
Para implementaciones y ejemplos específicos del controlador del conjunto, consulte las realizaciones anteriores de los métodos de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.
Según el método de coordinación de potencia para la estación fotovoltaica proporcionado en esta solicitud, los inversores de muestra provienen de los conjuntos que requieren un ajuste de potencia, de modo que las diferencias entre inversores y las diferencias entre los conjuntos pueden aprovecharse al máximo. Después de obtener la capacidad de potencia disponible de la estación fotovoltaica utilizando la potencia activa en tiempo real de los inversores de muestra, la asignación de potencia del inversor puede ajustarse, de forma dinámica, para aumentar el rendimiento de la energía eléctrica, utilizar plenamente las capacidades activas disponibles y las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, y maximizar un rango de potencia.
Debe entenderse que, en esta solicitud, "al menos, un (elemento)" significa uno o más, y "una pluralidad de" significa dos o más. El término "y/o" se utiliza para describir una relación de asociación entre objetos asociados, e indica que pueden existir tres relaciones. Por ejemplo, "A y/o B" puede representar los siguientes tres casos: Sólo existe A, sólo existe B, y existen tanto A como B, donde A y B pueden ser singulares o plurales. El carácter "/" indica, generalmente, una relación "o" entre objetos asociados. "Al menos, uno de los siguientes elementos (piezas)" o una expresión similar indica cualquier combinación de estos elementos, incluido un único elemento (pieza) o cualquier combinación de una pluralidad de elementos (piezas). Por ejemplo, al menos, uno de a, b, o c puede indicar a, b, c, "a y b", "a y c", "b y c", o "a, b, y c", donde a, b, y c pueden ser singulares o plurales.
Las realizaciones anteriores sólo pretenden describir las soluciones técnicas de esta solicitud, pero no limitar esta solicitud. Aunque esta solicitud se describe en detalle con referencia a las realizaciones anteriores, las personas con conocimientos básicos en la técnica deben entender que aún pueden hacer modificaciones a las soluciones técnicas descritas en las realizaciones anteriores o hacer sustituciones equivalentes a algunas características técnicas de las mismas, sin apartarse del alcance de las soluciones técnicas de las realizaciones definidas en las reivindicaciones.
Claims (15)
1. Un método de coordinación de potencia para una estación fotovoltaica, comprendiendo la estación fotovoltaica M conjuntos (1521, 1522) y un controlador (1510) de la estación, en donde N conjuntos en los M conjuntos (1521, 1522) requieren coordinación de potencia, un j -ésimo conjunto en los N conjuntos comprenden n inversores que funcionan normalmente, y j=1, 2, ..., N, y los n inversores comprenden s inversores de muestra, en donde ambos, M y N, son números enteros positivos, N es menor o igual a M, tanto n como s son números enteros positivos, y s es menor que n, y el método comprende los siguientes pasos del método realizados por el controlador (1510) de la estación:
• asignar (S503) la potencia activa a los N conjuntos en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, en donde se obtiene la capacidad activa disponible del j -ésim° conjunto en los N conjuntos en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra, en donde la asignación de la potencia activa a los N conjuntos en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos comprende, específicamente:
o asignar la potencia activa a los N conjuntos en función de la potencia activa objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos; y
• asignar (S503) la potencia reactiva a los N conjuntos en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, en donde se obtiene la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto en los N conjuntos en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra, en donde la asignación de la potencia reactiva a los N conjuntos en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos comprende, específicamente:
o asignar la potencia reactiva a los N conjuntos en función de la potencia reactiva objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos,
• en donde el método se caracteriza por comprender los siguientes pasos del método realizados por el controlador (1510) de la estación:
o cuando la potencia reactiva disponible del j -ésimo conjunto sea mayor o igual a la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto, asignar la potencia reactiva a un i-ésimo inversor en el j -ésimo conjunto en función de la relación entre la capacidad reactiva disponible del i-ésimo inversor y la capacidad reactiva total disponible del j -ésimo conjunto, en donde i=1, 2, ..., n, o
o cuando la potencia activa disponible del j -ésimo conjunto sea mayor o igual a la potencia activa asignada del j -ésimo conjunto, asignar la potencia activa al i-ésimo inversor en el j -ésimo conjunto en función de la relación entre la capacidad activa disponible del i-ésimo inversor y la capacidad activa total disponible del j -ésimo conjunto, en donde i=1, 2, ..., n.
2. El método según la reivindicación 1, en donde que la capacidad activa disponible del j -ésimo conjunto se obtenga en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra comprende, específicamente:
o obtener la potencia activa promedio del j -ésimo conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra; y
o obtener la capacidad activa disponible del j -ésimo conjunto en función de la potencia activa promedio del j-ésimo conjunto y de n,
o en donde que la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto se obtenga en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra comprende, específicamente:
o obtener la capacidad reactiva disponible del j -ésimo conjunto en función de la potencia activa en tiempo real de los s inversores de muestra, de la potencia aparente máxima del inversor de muestra, y de n.
3. El método según la reivindicación 1, en donde la asignación de la potencia reactiva a los N conjuntos en función de la potencia reactiva objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos comprende, específicamente:
o los N conjuntos comprenden, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, en donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y
o cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de primera prioridad sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, asignar la potencia reactiva objetivo a los conjuntos de primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad.
4. El método según la reivindicación 1, en donde la asignación de la potencia reactiva a los N conjuntos en función de la potencia reactiva objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos comprende, específicamente:
o los N conjuntos comprenden, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, en donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y
o cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la primera prioridad sea menor que la potencia reactiva objetivo, realizar la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos, y asignar la potencia reactiva que es de la potencia reactiva objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
5. El método según la reivindicación 3 o 4, en donde la asignación de la potencia activa a los N conjuntos en función de la potencia activa objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos comprende, específicamente: o cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de primera prioridad sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, asignar la potencia activa objetivo a los conjuntos de primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad.
6. El método según la reivindicación 3 o 4, en donde la asignación de la potencia activa a los N conjuntos en función de la potencia activa objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos comprende, específicamente: o cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la primera prioridad sea menor que la potencia activa objetivo, realizar la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades activas disponibles de los conjuntos, y asignar la potencia activa que es de la potencia activa objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los conjuntos de la segunda prioridad.
7. El método según la reivindicación 3 o 4, en donde la asignación de la potencia activa a los N conjuntos en función de la potencia activa objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos comprende, específicamente: o cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia activa objetivo, realizar la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
8. El método según la reivindicación 1, en donde la asignación de la potencia reactiva a los N conjuntos en función de la potencia reactiva objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos comprende, específicamente:
o cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo, realizar primero la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, y luego asignar la potencia reactiva en orden descendente de los factores de potencia de los N conjuntos, hasta que se asigne toda la potencia reactiva objetivo.
9. El método según la reivindicación 8, en donde la asignación de la potencia activa a los N conjuntos en función de la potencia activa objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos comprende, específicamente:
o obtener la capacidad activa disponible actualizada del j -ésimo conjunto en función de la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto en los N conjuntos y de la potencia aparente máxima del j -ésimo conjunto;
o los N conjuntos comprenden, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, en donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y
o cuando la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de primera prioridad sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, asignar la potencia activa objetivo a los conjuntos de la primera prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad.
10. El método según la reivindicación 8, en donde la asignación de la potencia activa a los N conjuntos en función de la potencia activa objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos comprende, específicamente: o obtener la capacidad activa disponible actualizada del j -ésimo conjunto en función de la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto en los N conjuntos y de la potencia aparente máxima del j -ésimo conjunto;
o los N conjuntos comprenden, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, en donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y
o cuando la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la primera prioridad sea menor que la potencia activa objetivo, realizar la asignación de la cantidad total en los conjuntos de la primera prioridad en función de las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos, y asignar la potencia activa que es de la potencia activa objetivo, y que queda después de realizar la asignación en la primera prioridad, a los conjuntos de la segunda prioridad en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles actualizadas de los conjuntos y la capacidad activa total disponible actualizada de los conjuntos de la segunda prioridad.
11. El método según la reivindicación 8, en donde la asignación de la potencia activa a los N conjuntos en función de la potencia activa objetivo de la estación, de las prioridades de los N conjuntos, y de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos comprende, específicamente: o obtener la capacidad activa disponible actualizada del j-ésimo conjunto en función de la potencia reactiva asignada del j -ésimo conjunto en los N conjuntos y de la potencia aparente máxima del j -ésimo conjunto;
o los N conjuntos comprenden, al menos, los siguientes conjuntos de dos prioridades: conjuntos de una primera prioridad y conjuntos de una segunda prioridad, en donde la primera prioridad es mayor que la segunda prioridad; y
o cuando la capacidad activa total disponible actualizada de los N conjuntos sea menor que la potencia activa objetivo, realizar la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles actualizadas correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
12. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde la asignación de potencia activa a los N conjuntos en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos comprende, específicamente:
o cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia activa objetivo, asignar la potencia activa objetivo a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades activas disponibles de los conjuntos y la capacidad activa total disponible de los N conjuntos; o
o cuando la capacidad activa total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia activa objetivo, realizar la asignación de la cantidad total en función de las capacidades activas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
13. El método según la reivindicación 12, en donde la asignación de la potencia reactiva a los N conjuntos en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos comprende, específicamente:
o cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, asignar la potencia reactiva objetivo a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos; o
o cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo, realizar la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos.
14. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde la asignación de la potencia reactiva a los N conjuntos en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos comprende, específicamente:
o cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea menor que la potencia reactiva objetivo, realizar primero la asignación de la cantidad total en función de las capacidades reactivas disponibles correspondientes, respectivamente, a los N conjuntos, y luego asignar la potencia reactiva en orden descendente de los factores de potencia de los N conjuntos, hasta que se asigne toda la potencia reactiva objetivo, en donde la potencia reactiva asignada de cada uno de los N conjuntos es menor o igual a la potencia aparente máxima del conjunto; o
o cuando la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos sea mayor o igual a la potencia reactiva objetivo, asignar la potencia activa objetivo a los N conjuntos en función de las relaciones entre las capacidades reactivas disponibles de los conjuntos y la capacidad reactiva total disponible de los N conjuntos.
15. Una estación fotovoltaica que comprende un controlador (1510) de la estación y M conjuntos (1521, 1522), en donde N conjuntos en los M conjuntos (1521, 1522) requieren coordinación de potencia; un j -ésimo conjunto en los N conjuntos comprende n inversores que funcionan normalmente, y j=1, 2,..., N; los n inversores comprenden s inversores de muestra; y tanto M como N son números enteros positivos, N es menor o igual a M, tanto n como s son números enteros positivos, y s es menor que n, en donde el controlador (1510) de la estación está configurado para realizar cualquiera de los métodos según las reivindicaciones 1 - 14.
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