[發明專利]一種分布式光伏電站模糊自適應電壓控制方法

在審

• 申請號: 201510817093.1
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN105470984A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 陳國華;吳熙;徐曉軼;胥鳴;徐青山;賁樹俊;葉穎杰;曹錦暉;白陽;袁健華;張敏;袁松;錢霜秋
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司南通供電公司;國家電網公司;東南大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/12;H02J3/16
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 顧伯興

1.一種分布式光伏電站模糊自適應電壓控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1：分布式光伏電站就地電壓控制數據采集；

步驟2：基于模糊邏輯的期望電壓區間自適應調整；

步驟3：含分布式光伏電站的有源配電網運行工況監測；

步驟4：基于控制模式切換的模糊自適應電壓控制。

2.根據權利要求1所述一種分布式光伏電站模糊自適應電壓控制方法，其特征在于：步驟1具體為：所述分布式光伏電站就地電壓控制是一種分散式的本地控制方法，其僅需分布式光伏電站并網點處的本地測量信息，無需與配電網操作管理中心或其他節點進行信息交互通信，即可實現電壓控制，因此，通過本地監測裝置采集電壓、無功功率、有功功率等作為就地電壓控制數據。

3.根據權利要求1所述一種分布式光伏電站模糊自適應電壓控制方法，其特征在于：步驟2具體為：所述分布式光伏電站期望電壓區間自適應調整方法是實現其就地電壓自適應控制的基礎，在沒有通信交互的情況下，依靠步驟1中測量到的電壓、無功功率等信息，將分布式光伏電站的電壓控制在電壓期望區間內，共同維持可接受的電壓區間分布；

所述期望電壓區間為分布式光伏電站就地電壓控制期望得到的可接受電壓幅值范圍，期望電壓區間的下限為可接受電壓幅值的最小值，期望電壓區間的上限為可接受電壓幅值的最大值；

所述基于模糊邏輯的期望電壓區間自適應調整方法，利用模糊邏輯的內插值適應性，根據步驟1中本地測量的并網點電壓和無功功率值準確地調整期望電壓區間范圍；

所述步驟2通過以下3個步驟完成，包括：

步驟21：模糊描述，以電壓和無功功率為模糊輸入信號，并根據電壓和無功功率的區間限值確定各輸入變量的“大”或“小”的性質，當一個變量接近其區間最大限值時，其性質就定性為“大”，反之，若其接近0，則定性為“小’，再傳遞此定性分析結果給輸出變量；

步驟22：模糊規則制定，為了得到期望電壓區間的上下限值的整定值，根據步驟21定性描述的電壓和無功功率的狀態，由表1來限定期望電壓區間范圍的大小；

表1基于模糊邏輯的電壓期望調整

表1中，所述NG表示負的最大(簡稱負大)，NP表示負小，ZO表示零，PP表示正小，PG表示正大；輸出變量P表示小，M表示中，G表示大；

步驟23：模糊輸出，根據步驟22確定了期望電壓區間范圍后，通過模糊邏輯翻譯將期望電壓整定值的大小語言值翻譯為定量的數值，由模糊邏輯獲取的整定值是準確量化的，可直接應用到自適應電壓控制中。

4.根據權利要求1所述一種分布式光伏電站模糊自適應電壓控制方法，其特征在于：步驟3具體為：根據步驟1中獲取的分布式光伏電站數據信息確定分布式光伏電站的運行狀態，并監測分布式光伏電站并網點電氣參數變化情況，進而確定有源配電網的運行工況；所述有源配電網的運行狀態分別為正常運行工況、擾動運行工況和緊急運行工況。

5.根據權利要求1所述一種分布式光伏電站模糊自適應電壓控制方法，其特征在于：步驟4具體為：采用基于控制模式切換的模糊自適應電壓控制方法對分布式光伏電站的電壓進行控制和調整，使電壓運行在期望電壓區間范圍內，保證并網點電壓水平；

所述步驟4通過以下3個步驟完成，包括：

步驟41：針對步驟3中確定的有源配電網不同運行工況，制定出不同的控制模式來滿足多種運行工況的不同需求，不同運行工況對應的控制模式分別如表2所示：

表2不同工況下控制模式

表2中，所述PQ控制模式為有功功率和無功功率恒功率控制模式；P控制模式為有功功率控制模式；

步驟42：利用步驟2中確定分布式光伏電站電壓運行的期望電壓區間；

步驟43：采用基于控制模式切換的自適應電壓控制方法來實現分布式光伏電站就地電壓控制，針對有源配電網不同運行工況，分別制定不同的電壓控制方法如下所示：

1)正常運行工況：在正常運行工況，分布式光伏電站運行在正常控制模式下，即運行在PQ控制模式下，可通過調節無功功率參考值對電壓進行適當調整優化；

2)擾動運行工況：在擾動運行工況下，分布式光伏電站由PQ控制模式切換到擾動控制模式，即模糊自適應電壓控制模式，利用無功功率參考值調整控制，在功率因數可調節范圍內吸收或發出無功功率來降低或提高電壓，從而實現分布式光伏電站并網點的就地電壓控制；

3)緊急運行工況：在緊急運行工況下，電壓超過了可接受的限制范圍，且分布式光伏電站已經達到最大可發出感性或容性無功功率，無法再提供無功功率支撐，此時分布式光伏電站切換至緊急控制模式，即P控制模式，通過降低有功功率來增加無功功率的最大限制，從而進一步提升無功電壓控制能力。