[發明專利]一種基于光伏逆變器調節的配電網電壓控制方法

有效

• 申請號: 201810608230.4
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108695892B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 凌平;王蕾;謝偉;趙艷雷;柳勁松;張勇;方陳;劉舒
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;山東理工大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/48;H02J3/50
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

為簡便有效地實現對光伏電站接入點的電壓控制，本發明公開了一種基于光伏逆變器調節的配電網電壓控制方法，它包括以下步驟：當節點電壓越限且逆變器功率因數角還未達到容量限制角，進入逆變器電壓控制策略的無功補償階段；在節點電壓越限的情況下，當逆變器達到最大功率但還未達到最大功率因數角時則進入逆變器的最大功率調整階段；在節點電壓越限的情況下，若逆變器已經達到最大功率因數角，則在逆變器保持在最大功率因數角的狀態下進入逆變器的功率縮減階段。本發明無需通信獲取饋線負荷水平和分布情況，并且能夠充分利用逆變器容量進行快速電壓調整，具有良好的控制效果和經濟性。

技術領域

本發明涉及光伏電站并網的電壓控制技術領域，具體地說是一種基于光伏逆變器調節的配電網電壓控制方法。

背景技術

光伏電站的接入對配電網的運行有很大影響，尤其是對配電網電壓抬升的影響不可忽視，尤其是當光伏電站的滲透率較高時，容易發生接入點電壓過高，從而造成該點電壓越限的情況。目前，10kV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的±7％，由于外部環境對光伏出力的決定性和全天負荷需求的變化特性，根據配電線路輸出功率方向和大小的不同，配電網的節點電壓可能出現過高或過低的狀況，而供電電壓質量對配電網電氣設備的性能具有較大的影響，因此對光伏電站接入點的電壓控制顯得尤為重要，采用簡單快速有效的電壓控制措施對含高滲透率光伏電站的穩定運行具有重要意義。

電壓控制是配電網日常的一項重要任務，目前，文獻中關于光伏電站接入點的電壓的控制大多通過并聯靜止無功補償器(SVC)實現的，但投入SVC不能進行連續調節并且存在當節點電壓下降較大時，其無功出力下降等弊端。

因此，需要提供一種光伏電站并網的電壓控制方法，來克服上述缺陷。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出了一種基于光伏逆變器調節的配電網電壓控制方法，其通過光伏逆變器進行配電網電壓控制不但可以節省設備投資，并且能夠充分利用逆變器容量實現對接入點的快速連續調節，能夠較好的實現光伏電站接入點的電壓控制。

本發明解決其技術問題采取的技術方案是：

一方面，本發明實施例提供的一種基于光伏逆變器調節的配電網電壓控制方法包括以下步驟：

當節點(光伏電站接入點)電壓越限且逆變器功率因數角還未達到容量限制角，進入逆變器電壓控制策略的無功補償階段；

在節點電壓越限的情況下，當逆變器達到最大功率但還未達到最大功率因數角時則進入逆變器的最大功率調整階段；

在節點電壓越限的情況下，若逆變器已經達到最大功率因數角，則在逆變器保持在最大功率因數角的狀態下進入逆變器的功率縮減階段。

作為本實施例一種可能的實現方式，所述進入逆變器電壓控制策略的無功補償階段的過程包括以下步驟：

當光伏電站接入點電壓U_k超過限制電壓U_k,lim且逆變器功率S未達到最大，則進入逆變器的無功補償階段；

在逆變器的無功補償階段中，光伏逆變器所需發出的無功功率Q_PV,b采用下式計算：

其中，為光伏電站接入點到主變壓器低壓母線路徑的電抗值；

通過調整逆變器功率因數角投入Q_PV,b的無功功率，此時光伏接入點k的節點電壓記為U_k,b；

根據逆變器的無功功率補償后的節點電壓U_k,b對逆變器所輸出的無功功率Q_PV，b采用下式進行修正：

Q_PV＝Q_PV，b+ΔQ_PV，b