[發明專利]一種光伏電站柔性有功控制系統及其饋線切除算法方法

在審

• 申請號: 201611244451.5
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106786809A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 梁兆洪;吳晗;陳君偉
• 申請（專利權）人: 南京天谷電氣科技有限公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/38;H02J13/00
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙)32251
• 代理人: 劉計成

技術領域

本發明涉及新能源發電自動控制領域，尤其涉及光伏電站柔性有功控制系統及其饋線切除算法方法。

背景技術

近年來，在國家為促進可再生能源和清潔能源的利用，出臺很多扶持和鼓勵新能源產業發展政策的背景下，大量的光伏電站、風電場等新能源電站投入運行接入電網系統。由于光伏電站具有隨機性、間歇性和波動性的特點，導致調度對電站的發電量無法很好的控制，僅依靠AGC（自動發電控制）的調節已不能滿足“發電跟蹤負荷”的需求，對電網的安全穩定運行帶來了更大的沖擊和挑戰。而且為了保證電網安全，在實際運行中輸出容量留有較大的安全裕度，這導致電網最大可接納新能源發電有功功率不能充分利用，即使電網用電有缺口，新能源電站的有功出力也不能送出，造成資源的極大浪費。因此，如何讓光伏電站能夠按照電網調度的指令進行高效、合理的調節功率輸出值，如何合理地調用柔性資源，彌補AGC的不足，實現系統實時有功的平衡亟待解決。

發明內容

本發明的目的是針對現有光伏電站AGC系統有功控制功能存在的調節速度緩慢、調節不到位等缺點，因而提供一種柔性控制方法，能夠實現快速、可靠地控制電站有功出力，提高電網運行的安全性和經濟性。

本發明的技術方案是：一種光伏電站柔性有功控制系統，包括柔性有功控制裝置，與所述柔性有功控制裝置通訊的遠動功能模塊、調度數據網及光伏電站內的AGC系統。

上述的光伏電站柔性有功控制系統的饋線切除算法方法，包括如下步驟，

S1：柔性有功控制裝置的通信模塊分別與遠動功能模塊、調度數據網及光伏電站內的AGC系統進行通訊，采集光伏電站的數據并接收調度下發的光伏電站的發電計劃有功功率值，同時轉發計劃值給所述AGC系統；

S2：柔性有功控制裝置的通信模塊與測控裝置進行通信，采集各饋線開關狀態遙信量；

S3：柔性有功控制裝置的柔控處理模塊比較計劃有功功率值和電站發電總有功功率值的大小，再依據事先設定好的定值判斷電站是否超發,并進行長/短延時的判斷；

S4：根據長/短延時所對應的時間定值，等待預設時間后判斷總有功功率值是否已降至計劃值；若仍超發，則通過饋線切除算法尋找最佳切除方案并通過測控裝置下發切除命令切除部分饋線，使電站總有功出力值快速降至計劃值以下。

優選的，所述通信模塊同時實現多路數據的采集或轉發，包括獲得所述光伏電站總有功功率和各條饋線的有功功率，各饋線開關的狀態遙信量，并能夠遙控切除饋線開關。

優選的，所述遠動功能模塊與所述調度數據網通訊，接收調度數據網下發的有功功率計劃值，并直接將該值轉發至所述AGC系統。

優選的，所述遠動功能模塊內比較調度轉發的功功率計劃值和電站發電總有功功率值的大小，首先判定是否屬于超發；若超發則再根據設置的定值判斷是否需要采取切除動作；若超發但超額值未達到長延時的額定定值，則僅發出電站超額發電的告警提示；若超額值達到長延時的額定定值，則進一步判斷是否達到短延時的額定定值，達到則判定當前為短延時，否則為長延時。

優選的，所述長/短延時判定的定值通過人工修改配置，或者通過遙設在線修改進行事先配置。

優選的，所述柔性有功控制裝置包括柔性控制節點和軟壓板功能，所述柔性控制節點為虛擬節點，便于保存參數；所述軟壓板功能包括總功能壓板及各饋線功能壓板。

優選的，所述饋線切除算法包括：當判定為功率超發時比較超額值和所配置的定值確定是否需要動作，若需要動作則判定是長延時還是短延時，這將對應不同的等待時間；柔性有功控制裝置在等待的時間到達后判斷有功功率仍處于超發狀態，通過饋線選擇算法選擇饋線切除方案，并下發饋線切除指令給測控裝置。

優選的，所述饋線選擇算法為：

a.首先對各條饋線進行篩選，將開關狀態為分和可切除軟壓板狀態為退出的饋線剔除；

b.對剩下的可切除的饋線按有功功率值從小到大進行排序；

c.從小到大逐步尋找，找到功率值大于超發額度的那條饋線，標記為待切除候選饋線，可以為空；將所有功率小于超發額度的那些饋線標記為待累計計算饋線；

d.在待累計計算饋線中從小到大逐一選擇一條饋線，并將其與其他饋線的有功功率進行累加，直到找到功率值大于超發額度的組合，標記為待切除候選饋線組合；

e.若上述步驟d未能找到將待切換候選饋線組合，則將組合向后再加上一條饋線，即三條饋線功率之和，直至找到功率和值大于超發額度，標記為待切除候選饋線組合；