[發明專利]一種電網多無功電壓裝置無功分配協調控制系統及方法

在審

• 申請號: 201810554329.0
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108631324A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）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;湯奕;王琦;俞智鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇方天電力技術有限公司;東南大學;國網江蘇省電力有限公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: 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

一種電網多無功電壓裝置無功分配協調控制系統及方法，包括服務器、AVC控制器、遠動機、以太網和無功調節設備。AVC控制器用來采集無功調節設備和系統信息并且實現自動電壓控制功能；服務器用來產生系統的無功調節指令；遠動機用來將AVC控制器采集到的信息上送給服務器并且接收來自服務器的無功調節指令；無功調節設備主要包括各光伏逆變器和SVG，用來調節系統的無功功率；以太網用來遠動機、AVC控制器和無功調節設備之間的數據通信。本發明能夠控制光伏并網點電壓在合理范圍內，有利于實現大規模光伏電站的安全穩定并網，對后續的研究具有重要意義。

技術領域

本發明屬于電網控制領域，具體涉及一種電網多無功電壓裝置無功分配協調控制系統及方法。

背景技術

當今世界能源危機，化石能源日漸枯竭，風能和太陽能是目前應用最廣泛的可再生能源。風能和太陽能與其他常規能源相比，優點是：取之不盡，用之不竭；分布范圍廣，能源不需要運輸，可分散使用；對環境影響極小，不破壞生態環境。近幾年來，光伏發電發展迅猛，隨著光伏發電相關技術的日趨成熟，世界光伏發電總裝機容量不斷上升，大規模光伏并網對電網也會產生很多影響。

我國以光伏和風電為主的新能源廠站大都是大規模集群式開發，通過長距離輸電線路外送。由于當地電網較弱，新能源并網點電壓支撐能力較弱，因此無功電壓問題突出。

另外，光伏發電受太陽輻照度的影響，具有隨機性和波動性的特點，這種隨機性和波動性也會對并網點的電壓造成一定的影響，使并網點電壓更容易越限。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，提供一種電網多無功電壓裝置無功分配協調控制系統及方法，以此協調無功調節設備的無功輸出，以保證電網電壓安全穩定。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種電網多無功電壓裝置無功分配協調控制系統，其特征在于，包括：AVC控制器、遠動機、服務器、無功調節設備和以太網；

所述AVC控制器采集各光伏逆變器、SVG的無功初始狀況，以及光伏電站并網點的電壓，AVC控制器將采集到的信息發送給遠動機并且接收來自遠動機的無功調節指令，實現自動電壓控制功能，并控制各光伏逆變器和SVG發出指定無功功率；

所述遠動機接收來自AVC控制器的信息并上送給服務器，同時接收來自服務器的無功調節指令并將無功調節指令傳送給AVC控制器；

所述服務器根據電壓的設定值，計算出系統的無功需求量，將無功需求量發送給遠動機；

所述無功調節設備包括各光伏逆變器和SVG，接收來自AVC控制器的控制指令并調整各自輸出的無功功率；

所述以太網用來實現AVC控制器、遠動機和無功調節設備之間的數據通信。

此外，還提出了一種如上所述的電網多無功電壓裝置無功分配協調控制系統的控制方法，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的無功初始狀況，以及光伏電站并網點的電壓；

步驟二、AVC控制器通過以太網將采集的信息傳送給遠動機，遠動機上送給服務器，服務器判斷并網點電壓是否越限，若越限，服務器根據設定的電壓值計算出系統的無功缺額，并根據制定好的無功分配策略生成無功控制指令；

步驟三、服務器將無功控制指令傳輸給遠動機，遠動機通過以太網將控制指令發送給AVC控制器，AVC控制器根據控制指令在無功調節設備間分配無功功率；

步驟四、若無功調節設備不滿足預先制定的約束條件，約束條件包括無功調節設備容量限制和最大電流限制，該無功調節設備不發無功；若滿足約束條件，無功調節設備根據AVC控制指令發出指定無功，調節系統的無功功率，使并網點電壓在合理范圍內。