[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

技術領域

本發明涉及分布式光伏電站電壓控制領域，具體涉及一種分布式光伏電站模糊自適應電壓控制方法。

背景技術

光伏電站主要有兩種，分別為大規模集中式光伏電站電站(PVPS，Photovoltaicpowerstation)和分布式光伏電站(DPVPS，DistributedPhotovoltaicPowerStations)，其中，分布式光伏電站通過逆變器并網，利用并網逆變器控制實現有功、無功的解耦，并使分布式光伏電站能采用逆變器無功控制為電網提供無功支撐。國家標準《光伏發電系統接入配電網技術規定》明確規定光伏發電系統功率因數應在超前0.95-滯后0.95范圍內連續可調，且在其無功輸出范圍內，應具備根據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、電壓調差率等參數可由電網調度機構設定。尤其當分布式光伏電站高滲透并網時，當滲透率達到一定程度后，分布式光伏電站本身的無功電壓控制能力甚至可完全取代調壓電容器。目前，國內外對光伏電站無功電壓控制問題進行了相關研究，但主要集中在大型集中式光伏電站的無功電壓優化控制和分布式光伏電站的全局電壓控制等方面，對分布式光伏電站的電壓、無功獨立就地控制方面的研究仍需進一步深入。因此，開展分布式光伏電站的電壓控制研究，對穩定并網點電壓、降低高滲透率分布式光伏電站并網沖擊具有積極的意義。

綜上所述，在分布式光伏電站電壓控制研究方面，國內外尚處于起步階段，如何在分布式光伏電站高滲透并網場景下，綜合考慮部分分布式光伏電站的不可調控特性，利用本地測量信息實現分布式光伏電站就地電壓控制，充分發揮分布式光伏電站本身的電壓無功控制能力，是亟需解決的關鍵科學問題和技術難題。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，本發明提供了一種分布式光伏電站模糊自適應電壓控制方法。

本發明的技術方案為：

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；

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(如電壓表、電流表、以及功率計算模塊等)采集電壓、無功功率、有功功率等作為就地電壓控制數據；

步驟2：基于模糊邏輯的期望電壓區間自適應調整；

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，比如，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，如此，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。

步驟3：含分布式光伏電站的有源配電網運行工況監測；

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，如電壓、電流、功率變化等，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。