[發(fā)明專利]一種分布式光伏電站自動電壓控制裝置及控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410125730.4
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103928984A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐洋;王亮;繆繼東;韓敬濤;趙凱;王申強(qiáng);王華;劉春雷
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司蘇州供電公司;北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J3/18
• 代理公司: 北京金闕華進(jìn)專利事務(wù)所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光伏電站控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分布式光伏電站自動電壓控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光伏電站電壓控制目前仍處于起步階段。電壓控制在火電、水電等傳統(tǒng)發(fā)電行業(yè)已經(jīng)很成熟，但在新興的光伏行業(yè)仍面臨很多問題。由于太陽能資源的不穩(wěn)定與周期性、功率因數(shù)限制以及分布式光伏地域分布比較分散等特性，導(dǎo)致分布式光伏電站的電壓控制比其他發(fā)電行業(yè)要復(fù)雜困難很多。目前國內(nèi)很多光伏電站的電壓控制是通過人工投切電容器、電感器進(jìn)行的，或者通過無功補(bǔ)償裝置SVC/SVG設(shè)備自動調(diào)節(jié)。人工控制的缺點很多，比如調(diào)節(jié)響應(yīng)時間長、分配不合理、出錯率高、人工成本高等；通過SVC/SVG設(shè)備自動調(diào)節(jié)，控制精度低、耗電成本較高、不能充分利用逆變器的無功出力，同時也給電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行帶來重大威脅。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請?zhí)峁┮环N分布式光伏電站電壓自動控制裝置及電壓控制方法，無功分配按照逆變器優(yōu)先于無功補(bǔ)償裝置的調(diào)節(jié)策略進(jìn)行分配，在滿足調(diào)度電壓要求的情況下使得無功補(bǔ)償裝置SVC/SVG設(shè)備無功出力最小，節(jié)約電站運(yùn)行成本，如果全站無功功率不能滿足。系統(tǒng)對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行移動平均，濾掉波動很大的值，使算法更準(zhǔn)確。

為了實現(xiàn)上述目的，本申請采取如下技術(shù)方案：

一種分布式光伏電站自動電壓控制裝置，所述控制裝置包括通信管理模塊、命令處理模塊、AVC控制模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、信息展示模塊；其特征在于：

所述數(shù)據(jù)管理模塊與通信管理模塊相連；

所述數(shù)據(jù)管理模塊還分別連接至信息展示模塊、AVC控制模塊、命令處理模塊；

所述AVC控制模塊與命令處理模塊相連。

通信管理模塊還分別與站內(nèi)綜合控制系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度中心、光伏逆變器、無功補(bǔ)償裝置SVC/SVG系統(tǒng)、變電站變壓器分接頭相連。

通信管理模塊負(fù)責(zé)與站內(nèi)綜合控制系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度中心、光伏逆變器、SVC/SVG系統(tǒng)、變電站變壓器分接頭進(jìn)行實時信息的收發(fā)；命令處理模塊負(fù)責(zé)將通信管理模塊接收和下發(fā)的遙調(diào)、遙控指令格式的轉(zhuǎn)換；AVC控制模塊根據(jù)當(dāng)前接收到的最新的信息，通過相應(yīng)的策略對全站光伏逆變器、SVC/SVG系統(tǒng)進(jìn)行無功功率控制并可以控制變電站分接頭檔位，使得當(dāng)前電站的母線電壓符合電網(wǎng)調(diào)度的要求；數(shù)據(jù)管理模塊負(fù)責(zé)存儲系統(tǒng)涉及的所有數(shù)據(jù)信息包括歷史庫與實時庫管理；信息展示模塊負(fù)責(zé)展示系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)信息。

所述通信管理模塊負(fù)責(zé)采集遙測、遙信信息下發(fā)遙調(diào)、遙控信息，其中遙測、遙信信息包括逆變器的運(yùn)行狀態(tài)、無功功率、無功功率、無功控制標(biāo)志、和無功控制標(biāo)志，升壓站高壓側(cè)母線的無功功率、無功功率和電壓，變電站的分接頭位置信息，以及無功補(bǔ)償裝置的無功功率和無功控制標(biāo)志。遙調(diào)、遙控信息，包括對逆變器、無功補(bǔ)償裝置的無功遙調(diào)值，變電站的分接頭位置的遙控。

所述數(shù)據(jù)管理模塊對所采集的逆變器的無功功率、無功功率和風(fēng)速，升壓站高壓側(cè)母線的無功功率、無功功率，和電壓以及無功補(bǔ)償裝置的無功功率進(jìn)行移動平均，再參與AVC控制模塊的調(diào)節(jié)計算。

所述的命令處理模塊負(fù)責(zé)將通信管理模塊接收到調(diào)度主站的遙調(diào)、遙控指令轉(zhuǎn)化為AVC控制模塊能夠識別的規(guī)約信息，并將AVC控制模塊下發(fā)的遙調(diào)、遙控指令轉(zhuǎn)換為不同光伏逆變器、無功補(bǔ)償裝置、變電站分接頭能夠識別的形式。

所述AVC控制模塊計算AVC調(diào)節(jié)參考指標(biāo)并根據(jù)逆變器優(yōu)先的策略在逆變器與無功補(bǔ)償裝置之間分配無功功率，或者調(diào)節(jié)變電站分接頭位置。

本申請還公開了一種分布式光伏電站電壓控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

（1）分布式光伏電站自動電壓控制裝置采集光伏電站各逆變器的無功功率、無功功率和風(fēng)速，升壓站高壓側(cè)母線的無功功率、無功功率、電壓，以及無功補(bǔ)償裝置的無功功率，并對以上參數(shù)進(jìn)行移動平均計算，接收調(diào)度下發(fā)的全站母線電壓目標(biāo)值；