[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

本發明公開了一種低壓分布式光伏接入容量優化控制方法，該方法使用控制器與調容調壓變壓器提升光伏接入容量的優化控制，該方法在一定程度上解決了臺區因光伏消納能力較差而引發的電壓正偏差問題，顯著提升了低壓臺區的低壓分布式光伏的接入容量，并降低了低壓臺區電能質量建設改造的成本，普片適用于含分布式光伏的低壓臺區。

技術領域

本發明涉及電能質量控制相關技術領域，尤其涉及一種低壓分布式光伏接入容量優化控制方法。

背景技術

隨著國家對于新能源發電的大力扶持和光伏扶貧政策的大力實施，我國已經連續3年成為光伏增長最快的國家，特別是中低壓分布式光伏增長比例較高。在分布式光伏走入千家萬戶的同時，低壓配電網的電能質量也因分布式光伏的接入而逐步惡化。不同的低壓臺區由于其線路參數、供電半徑以及配變容量的不同導致臺區可接入的光伏容量也不同。限制低壓臺區分布式光伏接入容量的主要因素有以下幾個方面：

1)電壓偏差因素，低壓臺區用電特性與光伏發電出力特性存在較大差異，導致含分布式光伏的低壓臺區光伏發電就地消納能力較差。光伏并網后，若光伏功率不能完全被臺區負荷消納就會導致功率潮流注入系統形成逆向潮流，造成臺區饋線的電壓由臺區首端至臺區末端逐漸升高。隨著臺區光伏接入的容量越大，臺區饋線各負荷節點電壓抬升的幅度越大，導致臺區供電線路負荷節點出現電壓偏差超標的情況。

2)諧波因素，光伏逆變器是典型的非線性設備，其并網發電的過程會產生諧波電流。目前光伏逆變器大多采用IGBT作為功率開關器件，且配備入口濾波器，所以通常分布式光伏逆變器的諧波電流發生量較小。含分布式光伏的低壓臺區主要的諧波源是民用建筑用電設備，所以諧波因素對臺區分布式光伏接入容量的限制較小。

3)三相電壓不平衡因素，三相負荷不平衡以及三相線路參數不平衡是導致低壓配電網三相不平衡的主要因素。分布式光伏接入低壓配電網，三相用電與發電不平衡加劇了三相電壓不平衡的情況。但通過合理規劃與合理分配三相線路上的分布式光伏容量，可減輕由三相發電不平衡所帶來的三相電壓不平衡的問題。且低壓0.38kV系統的系統阻抗較小，負序電流流入系統引起的負序電壓不平衡度較小，不平衡情況通常較輕。所以三相電壓不平衡因素對于低壓臺區分布式光伏接入容量的限制較小。

綜上所述，分布式光伏接入低壓臺區后會加劇電壓偏差、諧波和三相電壓不平衡等電能質量問題，但是諧波因素和三相電壓不平衡因素對于臺區光伏接入容量的限制較小，其主要限制為電壓偏差因素。

發明內容

本發明的目的是提供一種低壓分布式光伏接入容量優化控制方法，一定程度上解決分布式光伏接入低壓臺區引起的饋電線路電壓正偏差超標的問題，提升臺區光伏的可接入容量，使臺區具有較高的電壓質量。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種低壓分布式光伏接入容量優化控制方法，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。