[發(fā)明專利]一種電網(wǎng)多無(wú)功電壓裝置無(wú)功分配協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810554329.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108631324A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范立新;顏全椿;徐妍;唐一銘;楊宏宇;莫菲;都晨;劉亞南;單華;楊春;張強(qiáng);湯奕;王琦;俞智鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇方天電力技術(shù)有限公司;東南大學(xué);國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H02J3/16
• 分類號(hào): H02J3/16
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種電網(wǎng)多無(wú)功電壓裝置無(wú)功分配協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：AVC控制器、遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)、服務(wù)器、無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備和以太網(wǎng)；

所述AVC控制器采集各光伏逆變器、SVG的無(wú)功初始狀況，以及光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)的電壓，AVC控制器將采集到的信息發(fā)送給遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)并且接收來(lái)自遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)的無(wú)功調(diào)節(jié)指令，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電壓控制功能，并控制各光伏逆變器和SVG發(fā)出指定無(wú)功功率；

所述遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)接收來(lái)自AVC控制器的信息并上送給服務(wù)器，同時(shí)接收來(lái)自服務(wù)器的無(wú)功調(diào)節(jié)指令并將無(wú)功調(diào)節(jié)指令傳送給AVC控制器；

所述服務(wù)器根據(jù)電壓的設(shè)定值，計(jì)算出系統(tǒng)的無(wú)功需求量，將無(wú)功需求量發(fā)送給遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)；

所述無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備包括各光伏逆變器和SVG，接收來(lái)自AVC控制器的控制指令并調(diào)整各自輸出的無(wú)功功率；

所述以太網(wǎng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)AVC控制器、遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)和無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信。

2.一種如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)多無(wú)功電壓裝置無(wú)功分配協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、AVC控制器采集各光伏逆變器、SVG的無(wú)功初始狀況，以及光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)的電壓；

步驟二、AVC控制器通過(guò)以太網(wǎng)將采集的信息傳送給遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)，遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)上送給服務(wù)器，服務(wù)器判斷并網(wǎng)點(diǎn)電壓是否越限，若越限，服務(wù)器根據(jù)設(shè)定的電壓值計(jì)算出系統(tǒng)的無(wú)功缺額，并根據(jù)制定好的無(wú)功分配策略生成無(wú)功控制指令；

步驟三、服務(wù)器將無(wú)功控制指令傳輸給遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)，遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)將控制指令發(fā)送給AVC控制器，AVC控制器根據(jù)控制指令在無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備間分配無(wú)功功率；

步驟四、若無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備不滿足預(yù)先制定的約束條件，約束條件包括無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備容量限制和最大電流限制，該無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備不發(fā)無(wú)功；若滿足約束條件，無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備根據(jù)AVC控制指令發(fā)出指定無(wú)功，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的無(wú)功功率，使并網(wǎng)點(diǎn)電壓在合理范圍內(nèi)。

3.如權(quán)利要求2所述的電網(wǎng)多無(wú)功電壓裝置無(wú)功分配協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述步驟二中，無(wú)功分配策略具體為：無(wú)功分配在光伏逆變器和SVG間分配時(shí)，優(yōu)先考慮SVG，若SVG滿發(fā)，剩余的無(wú)功需求量在各光伏逆變器間進(jìn)行分配，分配原則為線路中的有功網(wǎng)損最小。

4.如權(quán)利要求3所述的電網(wǎng)多無(wú)功電壓裝置無(wú)功分配協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述步驟二中，無(wú)功分配策略具體為：

光伏電站具有n條集電線路，每條集電線路上具有m個(gè)光伏發(fā)電單元，每個(gè)光伏發(fā)電單元經(jīng)一個(gè)升壓變壓器接入集電線路，則系統(tǒng)總的無(wú)功缺額為：

其中，Q_imin是第i臺(tái)光伏逆變器發(fā)出的最小無(wú)功量，Q_imax為第i臺(tái)光伏逆變器發(fā)出的最大無(wú)功量，Q_sref為SVG發(fā)出的無(wú)功量，Q_ref為系統(tǒng)總的無(wú)功缺額，Q_iref為第i臺(tái)光伏逆變器發(fā)出的無(wú)功量，k_i為第i臺(tái)光伏逆變器的無(wú)功分配系數(shù)；

總的損耗為：

其中，∑ΔP為線路中總的有功損耗，mn為光伏的個(gè)數(shù)，r_i為第i個(gè)光伏到并網(wǎng)點(diǎn)的等效阻抗，U_iL為第i個(gè)升壓變壓器低壓側(cè)的電壓；

無(wú)功分配原則按照線路中總的有功損耗最小來(lái)確定各光伏逆變器發(fā)出的無(wú)功功率。