一种基于虚拟发电厂的分布式光伏发电功率控制方法

摘要

本发明提供一种基于虚拟发电厂的分布式光伏发电功率控制方法；将有功功率优化调度方法运行于虚拟发电厂控制中心，将电网调控中心下达的虚拟发电厂有功功率调度指令进行优化分配并下达至厂内各分布式光伏发电单元；虚拟发电厂控制中心根据电网调控中心下达的节点电压参考值，向厂内各分布式光伏发电单元下达节点电压参考值,各分布式光伏发电单元根据电压参考值和自身无功功率可调节范围，自动设置下垂斜率进行无功/电压控制。本发明提出的方法实现了分布式光伏发电的信息管理；减少了整个虚拟发电厂的弃光成本，提升了运行效益；同时实现了分布式光伏发电对并网点电压的自适应控制，减小了分布式光伏发电对电网电压的影响，保证了电网的正常运行。

权利要求

1.一种基于虚拟发电厂的分布式光伏发电功率控制方法，其特征在于，所述方法通过分布式光伏发电功率控制系统实现，所述控制系统包括虚拟发电厂控制中心和分布式光伏发电单元本地控制；所述虚拟发电厂控制中心与电网调控中心交互连接，且与各分布式光伏发电单元在无线公共网络中进行数据传输；

所述方法包括如下步骤：

步骤1.在一个调度时段内；所述虚拟发电厂控制中心接收各所述分布式光伏发电单元发送的实时运行信息，所述实时运行信息包括有功功率输出、无功功率输出、无功功率可调节范围、有功功率调节范围和节点电压；

步骤2.所述虚拟发电厂控制中心接收所述电网调控中心下达的对虚拟发电厂的有功功率调度指令、及各分布式光伏接入点的节点电压参考值；

步骤3.所述虚拟发电厂控制中心根据以整个所述虚拟发电厂弃光成本最小为目标的有功功率优化调度模型，得到各所述分布式光伏发电单元的有功功率调度指令；

步骤4.所述虚拟发电厂控制中心向各所述分布式光伏发电单元发送所述有功功率调度指令和所述节点电压参考值；

步骤5.各所述分布式光伏发电单元根据接收到的所述有功功率调度指令对其自身进行有功功率控制；

步骤6.实时计算分布式光伏发电单元的无功功率可调节范围及接收到的所述节点电压参考值，进行自适应无功电压控制；

步骤7.所述各分布式光伏发电单元向虚拟发电厂控制中心发送控制后的所述实时运行信息；

步骤8.所述虚拟发电厂控制中心评估下一个调度时段所述虚拟发电厂的所述有功功率调节范围，并将评估结果发送至电网调控中心，供所述电网调控中心下达下一调度时段的所述有功功率调度指令。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：

3-1.建立以所述虚拟发电厂的弃光成本最小为目标的有功功率优化调度模型；

所述调度模型的目标函数为：

3-2.在所述调度模型的约束条件下，求解所述调度模型，得到各所述分布式光伏发电单元的有功功率调度指令，即所述目标函数的解集；

其中，所述约束条件为：

式中， 表示分布式光伏发电单元i的有功功率调度指令，为该模型的优化变量；PVPP为电网调控中心下达的整个虚拟发电厂的有功功率调度指令；NP表示虚拟发电厂内的分布式光伏发电单元个数； 表示分布式光伏发电单元i的弃光成本； 为所述分布式光伏发电单元i的最大发电功率； 为分布式光伏发电单元i的最小发电功率，其中，

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤5包括：

5-1.各所述分布式光伏发电单元接收的所述有功功率调度指令；

5-2.实时测量各所述分布式光伏发电单元的有功功率输出值Ppv；

5-3.各所述分布式光伏发电单元进行有功功率控制，即将所述有功功率输出值Ppv与有功功率调度指令Ppv,ED构成功率差，并使得所述功率差经过PI控制器得到并网逆变器Boost电路的占空比D，所述PI控制环节设有输出上限Dmax和输出下限Dmin。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述5-3中的所述输出上限Dmax和输出下限Dmin的取值为：式中，VO为并网逆变器直流母线的电压；Vpv,max为光伏电池阵列直流电压上限；Vpv,min为光伏电池阵列直流电压下限。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述光伏电池阵列直流电压上限Vpv,max及所述光伏电池阵列直流电压下限Vpv,min的求取过程为：a.实时测量环境变量中的光照强度及温度；

b.根据所述光照强度及温度，得到所述分布式光伏发电单元的P-V曲线；

c.在所述P-V曲线上，得到所述分布式光伏发电单元的最大功率点Ppv,max以及与其对应的所述光伏电池阵列直流电压上限Vpv,max；

d.根据 且0＜α＜1，得到分布式光伏发电单元的最小功率点Ppv,min以及与其对应的所述光伏电池阵列直流电压下限Vpv,min。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤6，包括：

6-1.实时计算分布式光伏发电单元无功功率可调节范围，即计算得到所述分布式光伏发电单元i的无功功率输出最大值 和最小值

6-2.根据无功功率可调节范围及接收到的所述节点电压参考值及接收到的所述节点电压参考值Vpv,ref，计算下垂斜率k：

6-3.计算所述无功功率指令Qpv：

当Vpv≤min(Vpcc,max,βVpv,ref)且Vpv≥max(Vpcc,min,θVpv,ref)时，当Vpv≥min(Vpcc,max,βVpv,ref)时，Qpv＝Qpv,min；

当Vpv≤max(Vpcc,min,θVpv,ref)时，Qpv＝Qpv,max；

式中，Vpcc,max为所述分布式光伏发电单元并网点电压上限；Vpcc,min为所述分布式光伏发电单元并网点电压下限；β和θ为电压调节范围系数，一般取1＜β≤1.05，0.95≤θ＜1；Vpv为当前的所述分布式光伏发电单元并网点电压值。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤6-1包括：实时计算分布式光伏发电单元i的无功功率输出最大值 和最小值式中， 为分布式光伏发电单元i的无功功率输出最大值； 为分布式光伏发电单元i的无功功率输出最小值； 为分布式光伏发电单元i的并网逆变器额定容量； 为分布式光伏发电单元i的实时有功功率输出。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟发电厂控制中心与所述分布式光伏发电单元之间传输的全部信息均经过数据信息加密处理。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述调度时段的时长为5至15分钟。

说明书

一种基于虚拟发电厂的分布式光伏发电功率控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及分布式光伏发电的运行控制技术领域，具体涉及一种基于虚拟发电厂的分布式光伏发电功率控制方法。

背景技术

[0002] 近年来，随着分布式光伏发电、储能系统、微型燃气轮机等分布式电源(Distributed Generator，DG)在电网中的渗透率不断提高，其对电网的监测、运行、控制和管理带来了诸多挑战。基于分布式发电的虚拟发电厂(Virtual Power Plant，VPP)的提出被视为解决这些问题的一种新的思路，并成为国内外研究和工程示范的热点。

[0003] 随着我国分布式光伏发电并网容量的快速增加，“连片开发、多点分散接入”的发展趋势日益显现，其对电网的运行、控制和管理带来了新的挑战，成为制约分布式光伏进一步发展的限制因素。首先，光伏发电间歇性、随机性的有功出力波动，会引起电网潮流变化增大，从而导致电网出现电压偏差越限、电压波动加大等问题。并且，光伏并网点的电压偏差和波动幅度都高于配电网侧，仅依靠配电网调节变压器分接头和投切并联电容器等常规措施将无法满足全局性的无功电压调节需求。其次，依靠现有电网调控模式，将无法满足未来点多面广的分布式光伏接入。基于虚拟发电厂的分布式光伏功率控制技术将成为解决上述问题的有力手段。

[0004] 目前已有的虚拟发电厂功率控制技术存在以下不足：仅考虑虚拟发电厂内部的有功功率调度，没有形成有功功率与无功功率控制的整合控制；没有考虑虚拟发电厂各分布式发电单元接入点的电压控制及没有考虑虚拟发电厂内信息的安全传输手段；因此，现有技术无法满足全局性的无功电压调节需求及未来点多面广的分布式光伏接入的要求，容易导致电网出现电压偏差越限、电压波动加大等问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明提供的一种基于虚拟发电厂的分布式光伏发电功率控制方法，该方法为分布式光伏发电“点多、面广”接入电网所导致的监测和控制难题提供一种有效的技术途径；使得分布式光伏发电参与系统的有功功率调度和无功/电压控制，并实现了分布式光伏发电的信息管理；减少了整个虚拟发电厂的弃光成本，提升了运行效益；同时实现了分布式光伏发电对并网点电压的自适应控制，减小了分布式光伏发电对电网电压的影响，保证了电网的正常运行。

[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

[0007] 一种基于虚拟发电厂的分布式光伏发电功率控制方法，所述方法通过分布式光伏发电功率控制系统实现，所述控制系统包括虚拟发电厂控制中心和分布式光伏发电单元本地控制；所述虚拟发电厂控制中心与电网调控中心交互连接，且与各分布式光伏发电单元在无线公共网络中进行数据传输；

[0008] 所述方法包括如下步骤：

[0009] 步骤1.在一个调度时段内；所述虚拟发电厂控制中心接收各所述分布式光伏发电单元发送的实时运行信息，所述实时运行信息包括有功功率输出、无功功率输出、有功功率可调节范围、有功功率调节范围和节点电压；

[0010] 步骤2.所述虚拟发电厂控制中心接收所述电网调控中心下达的对虚拟发电厂的有功功率调度指令、及各分布式光伏接入点的节点电压参考值；

[0011] 步骤3.所述虚拟发电厂控制中心根据以整个所述虚拟发电厂弃光成本最小为目标的有功功率优化调度模型，得到各所述分布式光伏发电单元的有功功率调度指令；

[0012] 步骤4.所述虚拟发电厂控制中心向各所述分布式光伏发电单元发送所述有功功率调度指令和所述节点电压参考值；

[0013] 步骤5.各所述分布式光伏发电单元根据接收到的所述有功功率调度指令对其自身进行有功功率控制；

[0014] 步骤6.实时计算分布式光伏发电单元的无功功率可调节范围及接收到的所述节点电压参考值，进行自适应无功电压控制；

[0015] 步骤7.所述各分布式光伏发电单元向虚拟发电厂控制中心发送控制后的所述实时运行信息；

[0016] 步骤8.所述虚拟发电厂控制中心评估下一个调度时段所述虚拟发电厂的所述有功功率调节范围，并将评估结果发送至电网调控中心，供所述电网调控中心下达下一调度时段的所述有功功率调度指令。

[0017] 优选的，所述步骤3包括：

[0018] 3-1.建立所述以所述虚拟发电厂的弃光成本最小为目标的有功功率优化调度模型；

[0019] 所述调度模型的目标函数为：

[0020]

[0021] 3-2.在所述调度模型的约束条件下，求解所述调度模型，得到各所述分布式光伏发电单元的有功功率调度指令，即所述目标函数的解集；

[0022] 其中，所述约束条件为：

[0023]

[0024]

[0025] 式中， 表示分布式光伏发电单元i的有功功率调度指令，为该模型的优化变量；PVPP为电网调控中心下达的整个虚拟发电厂的有功功率调度指令；NP表示虚拟发电厂内的分布式光伏发电单元个数； 表示分布式光伏发电单元i的弃光成本； 为所述分布式光伏发电单元i的最大发电功率； 为分布式光伏发电单元i的最小发电功率，其中，0＜α＜1。

[0026] 优选的，所述步骤5包括：

[0027] 5-1.各所述分布式光伏发电单元接收的所述有功功率调度指令；

[0028] 5-2.实时测量各所述分布式光伏发电单元的有功功率输出值Ppv；

[0029] 5-3.各所述分布式光伏发电单元进行有功功率控制，即将所述有功功率输出值Ppv与有功功率调度指令Ppv,ED构成功率差，并使得所述功率差经过PI控制器得到并网逆变器Boost电路的占空比D，所述PI控制环节设有输出上限Dmax和输出下限Dmin。

[0030] 优选的，所述5-3中的所述输出上限Dmax和输出下限Dmin的取值为：

[0031]

[0032]

[0033] 式中，VO为并网逆变器直流母线的电压；Vpv,max为光伏电池阵列直流电压上限；Vpv,min为光伏电池阵列直流电压下限。

[0034] 优选的，所述光伏电池阵列直流电压上限Vpv,max及所述光伏电池阵列直流电压下限Vpv,min的求取过程为：

[0035] a.实时测量环境变量中的光照强度及温度；

[0036] b.根据所述光照强度及温度，得到所述分布式光伏发电单元的P-V曲线；

[0037] c.在所述P-V曲线上，得到所述分布式光伏发电单元的最大功率点Ppv,max以及与其对应的所述光伏电池阵列直流电压上限Vpv,max；

[0038] d.根据 且0＜α＜1，得到分布式光伏发电单元的最小功率点Ppv,min以及与其对应的所述光伏电池阵列直流电压下限Vpv,min。

[0039] 优选的，所述步骤6，包括：

[0040] 6-1.实时计算分布式光伏发电单元无功功率可调节范围，即计算得到所述分布式光伏发电单元i的无功功率输出最大值 和最小值

[0041] 6-2.根据无功功率可调节范围及接收到的所述节点电压参考值及接收到的所述节点电压参考值Vpv,ref，计算下垂斜率k：

[0042]

[0043] 6-3.计算所述无功功率指令Qpv：

[0044] 当Vpv≤min(Vpcc,max,βVpv,ref)且Vpv≥max(Vpcc,min,θVpv,ref)时，[0045]

[0046] 当Vpv≥min(Vpcc,max,βVpv,ref)时，

[0047] Qpv＝Qpv,min；

[0048] 当Vpv≤max(Vpcc,min,θVpv,ref)时，

[0049] Qpv＝Qpv,max；

[0050] 式中，Vpcc,max为所述分布式光伏发电单元并网点电压上限；Vpcc,min为所分布式光伏发电单元并网点电压下限；β和θ为电压调节范围系数，一般取1＜β≤1.05，0.95≤θ＜1；Vpv为当前的所述分布式光伏发电单元并网点电压值。

[0051] 优选的，所述步骤6-1包括：

[0052] 实时计算分布式光伏发电单元i的无功功率输出最大值 和最小值

[0053]

[0054]

[0055] 式中， 为分布式光伏发电单元i的无功功率输出最大值； 为分布式光伏发电单元i的无功功率输出最小值； 为分布式光伏发电单元i的并网逆变器额定容量；为分布式光伏发电单元i的实时有功功率输出。

[0056] 优选的，所述虚拟发电厂控制中心与所述分布式光伏发电单元之间传输的全部信息均经过数据信息加密处理。

[0057] 优选的，每个所述调度时段的时长为5至15分钟。

[0058] 从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种基于虚拟发电厂的分布式光伏发电功率控制方法；将有功功率优化调度方法运行于虚拟发电厂控制中心，将电网调控中心下达的虚拟发电厂有功功率调度指令进行优化分配并下达至厂内各分布式光伏发电系统；将虚拟发电厂控制中心根据电网调控中心下达的节点电压参考值，各分布式光伏发电系统根据电压参考值和自身无功功率可调节范围，自动设置下垂斜率进行无功/电压控制。本发明提出的方法实现了分布式光伏发电的信息管理；减少了整个虚拟发电厂的弃光成本，提升了运行效益；同时实现了分布式光伏发电对并网点电压的自适应控制，减小了分布式光伏发电对电网电压的影响，保证了电网的正常运行。

[0059] 与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：

[0060] 1、本发明所提供的技术方案，由虚拟发电厂分布式光伏的有功功率优化调度方法，虚拟发电厂分布式光伏的自适应无功/电压控制方法，以及虚拟发电厂分布式光伏的信息传输方法组成；其为分布式光伏发电“点多、面广”接入电网所导致的监测和控制难题提供一种有效的技术途径；即实现了分布式光伏发电的信息管理；减少了整个虚拟发电厂的弃光成本，提升了运行效益；同时实现了分布式光伏发电对并网点电压的自适应控制，减小了分布式光伏发电对电网电压的影响，保证了电网的正常运行。

[0061] 2、本发明所提供的技术方案，通过有功功率和无功功率控制，使得分布式光伏发电参与系统的有功功率调度和无功/电压控制。

[0062] 3、本发明所提供的技术方案，通过虚拟发电厂内安全信息传输，实现了分布式光伏发电的信息管理。

[0063] 4、本发明所提供的技术方案，在虚拟发电厂有功功率经济调度中，减少了整个虚拟发电厂的弃光成本，提升了运行效益。

[0064] 5、本发明所提供的技术方案，在无功/电压自适应控制中，实现了分布式光伏发电对并网点电压的自适应控制，减小了分布式光伏发电对电网电压的影响。

[0065] 6、本发明提供的技术方案，应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。

附图说明

[0066] 图1是本发明的一种基于虚拟发电厂的分布式光伏发电功率控制方法的流程图；

[0067] 图2是本发明的控制方法的步骤3的流程示意图；

[0068] 图3是本发明的控制方法的步骤5的流程示意图；

[0069] 图4是本发明的控制方法的步骤6的流程示意图；

[0070] 图5是本发明的基于虚拟发电厂的分布式光伏发电功率控制方法的应用例的示意图；

[0071] 图6是本发明的控制方法的应用例中的分布式光伏发电单元有功功率控制示意图；

[0072] 图7是本发明的控制方法的应用例中的分布式光伏发电P-V曲线以及Vpv,max，Vpv,min的示意图；

[0073] 图8是本发明的控制方法的应用例中的分布式光伏发电单元的无功/电压控制方法的示意图。

具体实施方式

[0074] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0075] 如图1所示，本发明提供一种基于虚拟发电厂的分布式光伏发电功率控制方法，方法通过分布式光伏发电功率控制系统实现，控制系统包括虚拟发电厂控制中心和分布式光伏发电单元本地控制；虚拟发电厂控制中心与电网调控中心交互连接，且与各分布式光伏发电单元在无线公共网络中进行数据传输；

[0076] 方法包括如下步骤：

[0077] 步骤1.在一个调度时段内；虚拟发电厂控制中心接收各分布式光伏发电单元发送的实时运行信息，实时运行信息包括有功功率输出、无功功率输出、有功功率可调节范围、有功功率调节范围和节点电压；

[0078] 步骤2.虚拟发电厂控制中心接收电网调控中心下达的对虚拟发电厂的有功功率调度指令、及各分布式光伏接入点的节点电压参考值；

[0079] 步骤3.虚拟发电厂控制中心根据以整个虚拟发电厂弃光成本最小为目标的有功功率优化调度模型，得到各分布式光伏发电单元的有功功率调度指令；

[0080] 步骤4.虚拟发电厂控制中心向各分布式光伏发电单元发送有功功率调度指令和节点电压参考值；

[0081] 步骤5.各分布式光伏发电单元根据接收到的有功功率调度指令对其自身进行有功功率控制；

[0082] 步骤6.实时计算分布式光伏发电单元的无功功率可调节范围及接收到的节点电压参考值，进行自适应无功电压控制；

[0083] 步骤7.各分布式光伏发电单元向虚拟发电厂控制中心发送控制后的实时运行信息；

[0084] 步骤8.虚拟发电厂控制中心评估下一个调度时段虚拟发电厂的有功功率调节范围，并将评估结果发送至电网调控中心，供电网调控中心下达下一调度时段的有功功率调度指令。

[0085] 如图2所示，步骤3包括：

[0086] 3-1.建立以虚拟发电厂的弃光成本最小为目标的有功功率优化调度模型；

[0087] 调度模型的目标函数为：

[0088]

[0089] 3-2.在调度模型的约束条件下，求解调度模型，得到各分布式光伏发电单元的有功功率调度指令，即目标函数的解集；

[0090] 其中，约束条件为：

[0091]

[0092]

[0093] 式中， 表示分布式光伏发电单元i的有功功率调度指令，为该模型的优化变量；PVPP为电网调控中心下达的整个虚拟发电厂的有功功率调度指令；NP表示虚拟发电厂内的分布式光伏发电单元个数； 表示分布式光伏发电单元i的弃光成本； 为分布式光伏发电单元i的最大发电功率； 为分布式光伏发电单元i的最小发电功率，其中，0＜α＜1。

[0094] 如图3所示，步骤5包括：

[0095] 5-1.各分布式光伏发电单元接收的有功功率调度指令；

[0096] 5-2.实时测量各分布式光伏发电单元的有功功率输出值Ppv；

[0097] 5-3.各分布式光伏发电单元进行有功功率控制，即将有功功率输出值Ppv与有功功率调度指令Ppv,ED构成功率差，并使得功率差经过PI控制器得到并网逆变器Boost电路的占空比D，PI控制环节设有输出上限Dmax和输出下限Dmin。

[0098] 其中，5-3中的输出上限Dmax和输出下限Dmin的取值为：

[0099]

[0100]

[0101] 式中，VO为并网逆变器直流母线的电压；Vpv,max为光伏电池阵列直流电压上限；Vpv,min为光伏电池阵列直流电压下限。

[0102] 其中，光伏电池阵列直流电压上限Vpv,max及光伏电池阵列直流电压下限Vpv,min的求取过程为：

[0103] a.实时测量环境变量中的光照强度及温度；

[0104] b.根据光照强度及温度，得到分布式光伏发电单元的P-V曲线；

[0105] c.在P-V曲线上，得到分布式光伏发电单元的最大功率点Ppv,max以及与其对应的光伏电池阵列直流电压上限Vpv,max；

[0106] d.根据 且0＜α＜1，得到分布式光伏发电单元的最小功率点Ppv,min以及与其对应的光伏电池阵列直流电压下限Vpv,min。

[0107] 如图4所示，步骤6，包括：

[0108] 6-1.实时计算分布式光伏发电单元无功功率可调节范围，即计算得到分布式光伏发电单元i的无功功率输出最大值 和最小值

[0109] 6-2.根据无功功率可调节范围及接收到的节点电压参考值及接收到的节点电压参考值Vpv,ref，计算下垂斜率k：

[0110]

[0111] 6-3.计算无功功率指令Qpv：

[0112] 当Vpv≤min(Vpcc,max,βVpv,ref)且Vpv≥max(Vpcc,min,θVpv,ref)时，[0113]

[0114] 当Vpv≥min(Vpcc,max,βVpv,ref)时，

[0115] Qpv＝Qpv,min；

[0116] 当Vpv≤max(Vpcc,min,θVpv,ref)时，

[0117] Qpv＝Qpv,max；

[0118] 式中，Vpcc,max为所述分布式光伏发电单元并网点电压上限；Vpcc,min为所分布式光伏发电单元并网点电压下限；β和θ为电压调节范围系数，一般取1＜β≤1.05，0.95≤θ＜1；Vpv为当前的所述分布式光伏发电单元并网点电压值。

[0119] 其中，步骤6-1，包括：

[0120] 实时计算分布式光伏发电单元i的无功功率输出最大值 和最小值

[0121]

[0122]

[0123] 式中， 为分布式光伏发电单元i的无功功率输出最大值； 为分布式光伏发电单元i的无功功率输出最小值； 为分布式光伏发电单元i的并网逆变器额定容量；为分布式光伏发电单元i的实时有功功率输出。

[0124] 虚拟发电厂控制中心与分布式光伏发电单元之间传输的全部信息均经过数据信息加密处理。

[0125] 每个调度时段的时长为5至15分钟。

[0126] 如图5所示，本发明的应用例提供一种基于虚拟发电厂的分布式光伏发电功率控制方法，方法通过分布式光伏发电功率控制系统实现，控制系统包括虚拟发电厂控制中心和分布式光伏发电单元；虚拟发电厂控制中心与电网调控中心交互连接，且与各分布式光伏发电单元在无线公共网络中进行数据传输；

[0127] 其中，该应用例中以调整时段为5分钟一次；α＝0.8；β＝1.05及θ＝0.95为例说明该方法；

[0128] 包括如下步骤：

[0129] (1)在虚拟发电厂控制中心，接收各分布式光伏发电单元发送的实时运行信息，包括：有功功率输出、无功功率输出、有功功率可调节范围、有功功率调节范围以及节点电压。

[0130] (2)在虚拟发电厂控制中心，接收电网调控中心下达的虚拟发电厂有功功率调度指令，以及各分布式光伏接入点的节点电压参考值，接收时段为每5分钟1次。

[0131] (3)在虚拟发电厂控制中心，建立并求解以整个虚拟发电厂弃光成本最小为目标的有功功率优化调度模型，得到各分布式光伏发电单元的有功功率调度指令，满足电网调控中心下达的虚拟发电厂有功功率调度指令，以及各分布式光伏发电单元有功功率调节范围约束。有功功率优化调度模型为：

[0132] 目标函数：

[0133]

[0134] 约束条件：

[0135]

[0136]

[0137] 其中：

[0138] 表示分布式光伏发电单元i的有功功率调度指令，为该模型的优化变量；PVPP为电网调控中心下达的整个虚拟发电厂的有功功率调度指令；NP表示虚拟发电厂内的分布式光伏发电单元个数； 表示分布式光伏发电单元i的弃光成本； 为预测得到的分布式光伏发电单元i的最大发电功率； 为分布式光伏发电单元i的最小发电功率，一般设定

[0139] (4)在虚拟发电厂控制中心，向各分布式光伏发电单元发送有功功率调度指令和节点电压参考值。

[0140] (5)在各分布式光伏发电单元本地，接收虚拟发电厂控制中心下达的有功功率调度指令和节点电压参考值。

[0141] (6)如图6所示，在各分布式光伏发电单元本地，依据接收到的有功功率调度指令，进行有功功率控制；实时测量分布式光伏发电单元的有功功率输出Ppv，其与有功功率调度指令Ppv,ED之差经过PI控制环节得到并网逆变器Boost电路的占空比D。PI控制环节设有输出上下限Dmax，Dmin，其取值为，

[0142]

[0143]

[0144] 其中，VO为并网逆变器直流母线的电压；Vpv,max，Vpv,min为光伏电池阵列直流电压上下限。

[0145] Vpv,max，Vpv,min的计算方法如图7所示，依据实时测量的光照强度、温度等环境变量，得到分布式光伏发电单元的P-V曲线，从而得到分布式光伏发电单元的最大功率点Ppv,max以及与其对应的电压Vpv,max，然后根据设定的Ppv,min＝0.8Ppv,max，得到分布式光伏发电单元的最小功率点Ppv,min以及其对应的电压Vpv,min。

[0146] (7)在各分布式光伏发电单元本地，实时计算分布式光伏发电单元无功功率可调节范围：

[0147]

[0148]

[0149] 其中：

[0150] 为分布式光伏发电单元i的无功功率输出最大值； 为分布式光伏发电单元i的无功功率输出最小值； 为分布式光伏发电单元i的并网逆变器额定容量； 为分布式光伏发电单元i的实时有功功率输出；

[0151] 如图8所示，并根据接收到的节点电压参考值，进行无功/电压控制。依据实时测量的节点电压值计算分布式光伏发电单元的无功功率指令。图中：Vpv,ref为接收到的节点电压参考值；Vpcc,max为并网点电压上限；Vpcc,min为并网点电压下限；Vpv为当前的所述分布式光伏发电单元并网点电压值。

[0152] 下垂斜率由下式计算，

[0153]

[0154] 无功功率指令的计算方法如下，

[0155] 当Vpv≤min(Vpcc,max,1.05Vpv,ref)且Vpv≥max(Vpcc,min,0.95Vpv,ref)时，[0156]

[0157] 当Vpv≥min(Vpcc,max,0.95Vpv,ref)时，

[0158] Qpv＝Qpv,min；

[0159] 当Vpv≤max(Vpcc,min,0.95Vpv,ref)时，

[0160] Qpv＝Qpv,max；

[0161] (8)在各分布式光伏发电单元本地，向虚拟发电厂控制中心发送下个调度时段的有功功率调节范围。

[0162] (9)在虚拟发电厂控制中心，评估下个调度时段整个虚拟发电厂的有功功率调节范围，并发送至电网调控中心，以供电网调控中心下达调度指令。

[0163] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。