[發明專利]一種消除光伏發電站跨主變無功環流的調節方法

有效

• 申請號: 201510514403.2
• 申請日: 2015-08-20
• 公開（公告）號: CN105162132B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 楊立濱;王崗紅;李春來;湯磊;張節潭;王鵬;徐有蕊;張桂紅;周文蕓;楊軍;李正曦
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網青海省電力公司;國網青海省電力公司電力科學研究院;北京清大高科系統控制有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/38
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本發明屬于光伏發電站電壓無功自動調節技術領域，特別涉及一種消除光伏發電站跨主變無功環流的調節方法。

背景技術

國標GB/T19964-2012《光伏發電站接入電力系統技術規定》規定：光伏發電站的無功電源包括光伏并網逆變器及光伏發電站無功補償裝置。光伏發電站要充分利用并網逆變器的無功容量及其調節能力；當逆變器的無功容量不能滿足系統電壓調節需要時，應在光伏發電站集中加裝適當容量的無功補償裝置，必要時加裝動態無功補償裝置(SVG)。

該國標還規定，通過10kV～35kV電壓等級接入電網的光伏發電站在其無功輸出范圍內，應具備根據光伏發電站并網點電壓水平調節無功輸出，參與電網電壓調節的能力，其調節方式和參考電壓、電壓調差率等參數應由電網調度機構設定。通過110(66)kV及以上電壓等級接入電網的光伏發電站應配置無功電壓控制系統，具備無功功率調節及電壓控制能力。根據電網調度機構指令，光伏發電站自動調節其發出(或吸收)的無功功率，實現對并網點電壓的控制，其調節速度和控制精度應滿足電力系統電壓調節的要求。

該國標還規定，光伏發電站的電壓控制目標為：當公共電網電壓處于正常范圍內時，通過110(66)kV電壓等級接入電網的光伏發電站應能夠控制光伏發電站并網點電壓在標稱電壓的97％～107％范圍內，通過220kV及以上電壓等級接入電網的光伏發電站應能夠控制光伏發電站并網點電壓在標稱電壓的100％～110％范圍內。

動態無功補償裝置無功輸出分發出或吸收兩個方向，一般用正數表示發出無功、用負數表示吸收無功，如一套動態無功補償裝置的額定容量為20MVar(兆乏)，則其無功輸出的范圍為-20MVar至+20MVar，分別表示最大可吸收無功20MVar、最大可發出無功20MVar。動態無功補償裝置無功輸出為0MVar，表示它既不發出無功、也不吸收無功。

動態無功補償裝置增加其發出的無功，將會導致流入主變的無功增加，反之動態無功補償裝置增加其吸收的無功，將會導致流出主變的無功增加。因此也用正數表示流入主變低壓側的無功，負數表示流出主變低壓側的無功。

光伏發電站一般采用高壓側單母線、低壓側單母線分段的接線方式，實際運行時母聯開關處于斷開狀態。這種情況下，可能會出現低壓母線上的無功異號(設無功由低壓母線流向變壓器，為低壓母線無功的正方向)，即出現了跨主變的無功環流現象，這種無功環流會使主變的有功損耗明顯增加，影響光伏發電站主變的經濟運行。通常利用安裝在主變低壓側的電容器組消除無功環流，但受制于電容器組的無功只能一組一組投切，不能平滑精細的調節主變低壓側的無功，導致利用電容器組調節時并網點無功和電壓波動較大。

發明內容

本發明的目的是為克服已有技術的不足之處，提出一種消除光伏發電站跨主變無功環流的調節方法，本發明方法使得光伏發電站出現跨主變無功環流現象時能得到及時消除，減少了主變損耗，提高了光伏發電站運行的經濟性；同時由于采用分步調節的方法，使得并網點電壓在整個調節過程中保持了平穩過渡，提高了光伏發電站運行的安全性和可靠性。

本發明提出的一種消除光伏發電站跨主變無功環流的調節方法，其特征在于，首先主變低壓側母聯開關均處于斷開狀態，在每臺主變低壓側加裝一個動態無功補償裝置SVG，使主變個數和SVG個數相同；該方法包括以下步驟：

1)在調節周期(10至60秒可配置)到來時，

從光伏發電站當地監控系統可獲取所有主變低壓側和SVG的當前無功值；

所有主變低壓側當前無功值大于0(即主變低壓側流入無功)的主變無功記為Q_i(i＝1，…，n)，總個數為n；對應SVG的當前無功值記為Q_{svg_i}(i＝1，…，n)，每個SVG無功調節步長(每個SVG每次無功調節的最大允許值)記為Q_{svg_step_i}；

累加所有大于0的無功值，記為Q₊：

所有主變低壓側當前無功值小于0(即主變低壓側流出無功)的主變無功記為Q_k(k＝1，…，m)，總個數為m；對應SVG的當前無功值記為Q_{svg_k}(k＝1，…，m)，每個SVG無功調節步長(每個SVG每次無功調節的最大允許值)記為Q_{svg_step_k}；

累加所有小于0的無功值絕對值，記為Q_-；