[發明專利]一種分布式光伏就地自適應電壓控制方法

在審

• 申請號: 201510936981.5
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105680472A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 方景輝;溫鎮;何平;唐昕;朱曉峰
• 申請（專利權）人: 嘉興恒創電力設計研究院有限公司;國網浙江省電力公司嘉興供電公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/12;H02J3/16
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 沈志良

技術領域

本發明屬于分布式光伏發電領域，特別是一種分布式光伏就地自 適應電壓控制方法。

背景技術

目前，我國的PV發電主要包括大規模集中式光伏電站發電 (Photovoltaicpowerstation)和分布式光伏發電(DPVS，Distributed PhotovoltaicSystems)兩種，PV發電系統均通過逆變器并網，利用 逆變器控制實現有功、無功的解耦，并使PV能采用逆變器無功控制 為電網提供電壓支撐。尤其當PV高滲透并網時，其逆變器的無功控 制調壓能力甚至可完全取代調壓電容器。但國內對PV并網無功控制 方面的研究，主要集中在單位功率因數并網控制，以及光伏與無功補 償全局無功電壓控制等方面，通過負載無功電流調整無功補償控制參 考值，適用于對負載的無功補償，難以適用于DPVS的無功獨立控制。 另外，在DPVS高滲透率接入電網場景下，若對每個DPVS額外整合 測量設備和控制設備，將顯著增加系統的連接成本，因而僅對系統中 部分DPVS增設測量和控制設備，而其他部分DPVS由于未設置測量 和控制設備，將難以觀測，且難以實現控制或調度。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題，提出一種分布式光伏發電就地自 適應電壓控制方法，通過該方法采用就地的、智能的自適應方法來調 節電壓，將DPVS并網點的電壓維持在期望的電壓水平或可接受的電 壓限值范圍內

本發明的分布式光伏發電就地自適應電壓控制的基本原理是通 過無功功率和有功功率參考值的調整控制，實現對電壓的控制。當電 壓水平超過期望值，或者超過配電網操作管理中心的規定值時，利用 就地自適應電壓控制將電壓維持在期望值或規定值要求的范圍之內。 分布式光伏發電規模化并網后，就地自適應電壓控制的主要功能不僅 是維持DPVS并網點的電壓，而且還要保證并網區域電網的電壓水 平。分布式光伏發電就地自適應電壓控制，僅需分布式光伏發電并網 點處的本地測量信息，以電壓和電流測量值作為控制的輸入變量，因 此，分布式光伏發電(DPVS)就地自適應電壓控制是分散本地控制， 無需與其他電氣節點之間進行通信，也不需要配電網操作管理中心的 信息通信聯系。

本發明所述的分布式光伏發電就地自適應電壓控制方法如下：

分布式光伏發電就地自適應電壓控制中的期望電壓的限值，最高 電壓限值V_max和最低電壓限值V_min，是控制的關鍵變量，是實現就 地自適應電壓控制的核心，為此，設定自適應變化的電壓期望范圍， 使它在維持分布式光伏發電并網點電壓的同時，保證并網區域電網內 其他電氣節點電壓在可接受范圍內，從而保證并網區域電網的整體電 壓水平；針對不同的運行工況，制定不同的分布式光伏發電自適應電 壓期望設定范圍，各工況下電壓期望設定如下：

正常控制模式：針對正常運行工況，自適應電壓期望根據電壓測 量值設定，設定的電壓期望限制范圍相對較小，使電壓維持在定義的 電壓期望限制范圍內：V_min,1≤V≤V_max,1；此時，分布式光伏發 電運行在正常控制模式下，即運行在有功功率和無功功率控制模式： PQ控制模式；

擾動控制模式：在擾動運行工況下，自適應電壓期望的設定，可 以根據該等級電網可接受的電壓最大水平進行設定：V_min,2≤V≤ V_max,2，即設置V_max,2和V_min,2分別為該等級電網可接受的電壓最大值 和最小值，在電網電壓偏差約束要求下，維持電壓在規定的范圍內； 在擾動工況下，分布式光伏發電由PQ控制模式切換到擾動控制模式， 即無功電壓控制模式，該模式利用無功功率參考值調整控制，吸收/ 發出無功功率來降低/提高電壓，從而實現分布式光伏發電并網點的 就地電壓控制；當電壓值太高或太低時，分布式光伏發電將電壓控制 在期望的最低或最高限值；當分布式光伏發電沒有足夠的吸收或發出 無功功率的能力，而電壓已超過可接受限值時，需轉入到緊急運行工 況下的緊急控制模式；