[發明專利]一種提高規模化光伏接入地區電網電壓穩定性的控制方法

無效

• 申請號: 201310495335.0
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN103606949A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 張爽;李峰;焦龍;梁劍;顧雨嘉;張春鵬;王成福
• 申請（專利權）人: 國網寧夏電力公司電力科學研究院;清華大學;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/12
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產權代理事務所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;董燁飛

技術領域

本發明涉及一種電網電壓穩定性控制方法，尤其涉及一種提高規模化光伏接入地區電網電壓穩定性的控制方法，屬于電力系統控制技術領域。

背景技術

當前，光伏發電在我國得到了長足發展。國內外的光伏發電裝機容量均呈現持續、高速的增長態勢。但由于光伏發電的隨機性與不可控制性，其在為電網輸送清潔能源的同時，也對電網的運行調控帶來了諸多問題。這些問題包括有功調度、無功控制及電壓穩定等，并且隨著光伏發電并網容量的不斷增加，影響也愈加嚴重。為此，有必要針對規模化光伏接入電網帶來的相關問題進行深入研究，以適應更大規模光伏并網對電網控制運行帶來的新要求。

光伏發電的顯著特點在于其可控性不及傳統機組，調控方式復雜多變，且具有強烈的隨機波動性。這必然對其接入的區域電網電壓穩定性帶來一定影響。由于光伏電站只向電網提供有功功率，無功功率由電網或專用的無功補償裝置提供。當負荷距離供電單位較遠時，負載的無功電流將使電網電壓產生較大壓降，嚴重時將不滿足電網穩定運行的要求。另外，當光伏電站出力發生突然性的擾動時，對電力系統暫態功角和電壓穩定的沖擊作用較為明顯。在光伏發電比重越來越大的現代電力系統中，因光伏發電出力不穩而引起的電壓穩定問題已經成為影響電力系統正常運行的一個重要因素，引起了廣大電網技術人員的密切關注。

在申請號為201310114173.1的中國專利申請中，提出了一種新能源發電的電網電壓無功復合協調控制系統及方法。該方案提出一種動態電壓無功控制系統，利用電壓無功最優運行狀態與電容器組和有載調壓變壓器分接頭的單位調節變化量，把電壓無功平面分割成十六個控制區，各個區域對應相應的控制策略。該方案通過對動態電壓無功控制系統的協調控制，抑制了風電、光伏間歇式發電引起的電網電壓無功頻繁波動，改善了電網電壓無功綜合控制水平。另外，在申請號為201110377989.4的中國專利申請中，提出了一種并網光伏電站穩定性判斷方法。該方法由光伏陣列出口測量的電壓和功率數據判斷并網光伏電站的穩定性，為光伏電站的并網控制方案提供了基礎。

但是，目前針對光伏發電的研究主要集中于光伏發電機組本體、獨立運行光伏系統的特性研究及小規模、配電網接入光伏系統后的電壓穩定性研究。關于規模化光伏接入對區域電網電壓穩定性的影響仍然缺乏具體深入的技術解決方案。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種提高規模化光伏接入地區電網電壓穩定性的控制方法。

為實現上述的發明目的，本發明采用下述的技術方案：

一種提高規模化光伏接入地區電網電壓穩定性的控制方法，包括如下步驟：

首先將區域電網等效為簡單兩節點系統；

對于所述簡單兩節點系統，在電源側考慮原有的等效阻抗Z_eq和光伏阻抗Z_p^T，在負荷側考慮光伏系統的阻抗函數Z_ld（Z_p^D），用阻抗模表示靜態電壓穩定裕度指標V_zsi為：

Vzsi=Zld(ZpD)-Zeq-ZpTZld(ZpD)]]>

其中，V_zsi越小表示靜態電壓穩定裕度越低；

根據所述靜態電壓穩定裕度指標，對光伏系統進行調節以提高區域電網的電壓穩定性。

其中較優地，在計算所述靜態電壓穩定裕度指標時，用有功功率取代所述阻抗模，通過下式進行計算：