[發明專利]低壓分布式光伏接入容量優化控制方法

有效

• 申請號: 201810699373.0
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108964120B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 朱明星;謝輝;高博;潘巖;寇凌峰;高敏;吳鳴;謝毓廣;陳凡;徐斌;丁津津;汪玉;王小明
• 申請（專利權）人: 安徽大學;國網安徽省電力有限公司電力科學研究院;中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/26
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;鄭哲

1.一種低壓分布式光伏接入容量優化控制方法，其特征在于，包括：

設定電壓約束條件、諧波約束條件、三相電壓不平衡約束條件及光伏發電自身約束條件；

根據臺區所接入負荷情況，以及設定的諧波約束條件與三相電壓不平衡約束條件，選擇相應容量的調壓調容變壓器，并將其安裝在臺區變壓器處，以替代臺區變壓器；

在臺區總進線位置裝設一個控制器，用以檢測臺區輸電線路首端的三相電壓和三相電流，在臺區供電線路末端裝設一個電壓檢測裝置，用以檢測輸電線路末端的三相電壓，并將檢測的末端的三相電壓反饋至控制器；

通過控制器根據檢測到的首端的三相電流與調壓調容變壓器的升容限值或降容限值的大小關系，來調節調壓調容變壓器的運行容量；同時，通過控制器根據檢測到的末端的三相電壓是否滿足電壓約束條件來調節調壓調容變壓器的檔位，在臺區輸電線路首端的三相電壓滿足電壓約束條件的前提下，向調壓調容變壓器的發出動作信號，控制調壓調容變壓器動作；

所述根據臺區所接入負荷情況，以及設定的諧波約束條件與三相電壓不平衡約束條件，選擇相應容量的調壓調容變壓器包括：

根據臺區總進線最大負荷電流I_max與臺區線路標稱電壓U_N，并考慮若干時間段內負荷增長系數K和變壓器最佳負載率40％～70％，初步計算替代臺區變壓器的調壓調容變壓器的容量

初步計算調壓調容變壓器的容量后，判斷調壓調容變壓器由較大容量切換至較小容量后，是否滿足設定的諧波約束條件與三相電壓不平衡約束條件，若否，則改變S_N計算式中分母部分的大小，重新計算調壓調容變壓器的容量，直至滿足設定的諧波約束條件與三相電壓不平衡約束條件。

2.根據權利要求1所述的一種低壓分布式光伏接入容量優化控制方法，其特征在于，所設定的電壓約束條件、諧波約束條件、三相電壓不平衡約束條件及光伏發電自身約束條件包括：

設定調壓調容變壓器進行調節時，臺區輸電線路首端的三相電壓滿足電壓約束條件，即0.38kV母線電壓控制在205V-235V范圍內；

設定調壓調容變壓器進行調節時，0.38kV母線奇次諧波電壓含有率不超過4.0％，偶次諧波電壓含有率不超過2.0％；

設定調壓調容變壓器進行調節時，0.38kV母線三相電壓不平衡度ε_u滿足ε_u≤2％；

設定調壓調容變壓器進行調節時，臺區所接入的光伏逆變器并網電壓控制在187V至242V之內，即滿足光伏發電自身約束條件，光伏逆變器保護不動作。

3.根據權利要求1所述的一種低壓分布式光伏接入容量優化控制方法，其特征在于，所述通過控制器根據檢測到的首端的三相電流與調壓調容變壓器的升容限值或降容限值的大小關系，來調節調壓調容變壓器的運行容量包括：

控制器根據檢測到的首端的三相電流，計算臺區總進線實時正向或逆向潮流視在功率S；

當調壓調容變壓器在小容量方式下運行時，若S≥S_D，則發出升容信號，調壓調容變壓器動作切換至較大容量方式下運行；其中，S_D為升容限值；

當調壓調容變壓器在較大容量方式下運行時，若S≤S_X，則發出降容信號，調壓調容變壓器動作切換至小容量方式下運行；其中，S_X為降容限值。

4.根據權利要求1或3所述的一種低壓分布式光伏接入容量優化控制方法，其特征在于，計算調壓調容變壓器的升容限值與降容限值的方式如下：

確定調壓調容變壓器在大小容量運行方式下的空載綜合損耗P_0ZD和P_0ZX、大小容量運行方式下的額定負載綜合損耗P_KZD和P_KZX，以及大小容量運行方式下的額定容量S_ND和S_NX；

計算綜合功率經濟運行方式臨界負載

計算升容限值S_D與降容限值S_X：

5.根據權利要求1所述的一種低壓分布式光伏接入容量優化控制方法，其特征在于，所述通過控制器根據檢測到的末端的三相電壓是否滿足電壓約束條件來調節調壓調容變壓器的檔位，在臺區輸電線路首端的三相電壓滿足電壓約束條件的前提下，向調壓調容變壓器的發出動作信號，控制調壓調容變壓器動作包括：

控制器根據檢測到的末端的三相電壓來判斷任一相電壓是否滿足電壓約束條件，若不滿足，則依據末端的三相電壓計算末端電壓偏差ΔU₂，從而計算調容調壓變壓器所需調節的檔位；

控制器根據檢測到的首端的三相電壓，計算調容調壓變壓器檔位調節后臺區輸電線路首端電壓U1，若首端電壓U1滿足電壓約束條件，則控制器發出動作信號，調容調壓變壓器動作；若首端電壓U1不滿足電壓約束條件，則控制器修正調容調壓變壓器的調節檔位，直至首端電壓U1滿足電壓約束條件，之后控制器再發出動作信號，調容調壓變壓器動作。