[發(fā)明專利]一種光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多無(wú)功源協(xié)調(diào)出力的控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810988916.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109149662A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王寶華;龐偉;鄒德龍;呂珺平;陳沖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/50
• 分類號(hào): H02J3/50;H02J3/38
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 封睿

本發(fā)明公開(kāi)了一種光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多無(wú)功源協(xié)調(diào)出力的控制方法，實(shí)時(shí)檢測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電壓值，計(jì)算所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率參考值；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)有功最小原則計(jì)算各無(wú)功源的最優(yōu)分配系數(shù)，確定分配給光伏并網(wǎng)逆變器和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備補(bǔ)償無(wú)功功率；校驗(yàn)分配給各無(wú)功源的補(bǔ)償無(wú)功功率是否在其可發(fā)無(wú)功范圍，對(duì)于分配的補(bǔ)償無(wú)功功率超過(guò)可發(fā)無(wú)功范圍的無(wú)功源，按照可發(fā)無(wú)功上限進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，計(jì)算新的無(wú)功功率缺額，對(duì)于分配的補(bǔ)償無(wú)功功率未超過(guò)可發(fā)無(wú)功范圍的無(wú)功源，調(diào)整最優(yōu)分配系數(shù)，分配新的無(wú)功功率缺額；各無(wú)功源按各自無(wú)功分配結(jié)果協(xié)調(diào)出力，共同調(diào)節(jié)并網(wǎng)點(diǎn)電壓。本發(fā)明既可隨時(shí)向電網(wǎng)輸送有功功率，也可為電網(wǎng)提供無(wú)功支撐,并且降低了控制成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，特別是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多無(wú)功源協(xié)調(diào)出力的控制方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)隨著光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，系統(tǒng)成本不斷降低，光伏并網(wǎng)技術(shù)逐漸成熟，建設(shè)大型并網(wǎng)光伏電站成為大規(guī)模利用太陽(yáng)能的有效方式。但是光伏并網(wǎng)點(diǎn)電壓波動(dòng)甚至越限的問(wèn)題會(huì)對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)不利影響，因此光伏電站必須具備無(wú)功電壓控制能力?，F(xiàn)有的無(wú)功電壓控制方法主要有：(1)改變有載調(diào)壓變壓器的分接頭調(diào)節(jié)電壓，但調(diào)壓效果受限于系統(tǒng)無(wú)功的充裕度，可能因負(fù)調(diào)壓效應(yīng)導(dǎo)致電壓崩潰。(2)利用儲(chǔ)能電池的充放電控制調(diào)節(jié)并網(wǎng)系統(tǒng)的輸出功率，但是控制技術(shù)復(fù)雜且儲(chǔ)能裝置成本昂貴。(3)利用投切電容器和靜止無(wú)功發(fā)生器等無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行調(diào)壓，但這就忽略了逆變器的無(wú)功輸出能力，增大光伏電站運(yùn)行成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多無(wú)功源協(xié)調(diào)出力的控制方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多無(wú)功源協(xié)調(diào)出力的控制方法，包括以下步驟：

步驟1、無(wú)功整定：實(shí)時(shí)檢測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電壓值，計(jì)算所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率參考值；

步驟2、無(wú)功分配：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)有功最小原則計(jì)算各無(wú)功源的最優(yōu)分配系數(shù)，確定分配給光伏并網(wǎng)逆變器和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備補(bǔ)償無(wú)功功率；

步驟3、容量限制判斷：根據(jù)各光伏并網(wǎng)逆變器的當(dāng)前有功出力、無(wú)功出力、功率因數(shù)上下限和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，確定各無(wú)功源的可發(fā)無(wú)功范圍，校驗(yàn)分配給各無(wú)功源的補(bǔ)償無(wú)功功率是否在其可發(fā)無(wú)功范圍，若是，則轉(zhuǎn)至步驟5，否則轉(zhuǎn)至步驟4；

步驟4、無(wú)功調(diào)整：對(duì)于分配的補(bǔ)償無(wú)功功率超過(guò)可發(fā)無(wú)功范圍的無(wú)功源，按照可發(fā)無(wú)功上限進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，計(jì)算新的無(wú)功功率缺額，對(duì)于分配的補(bǔ)償無(wú)功功率未超過(guò)可發(fā)無(wú)功范圍的無(wú)功源，調(diào)整最優(yōu)分配系數(shù)，分配新的無(wú)功功率缺額，并轉(zhuǎn)至步驟3；

步驟5、各無(wú)功源按各自無(wú)功分配結(jié)果協(xié)調(diào)出力，共同調(diào)節(jié)并網(wǎng)點(diǎn)電壓。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)電壓實(shí)時(shí)值，通過(guò)無(wú)功整定環(huán)節(jié)得到無(wú)功功率補(bǔ)償值，結(jié)合各并網(wǎng)逆變器無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),綜合考慮光伏電站內(nèi)部各無(wú)功源的無(wú)功輸出能力，以網(wǎng)絡(luò)有功損耗最小為目標(biāo)形成各無(wú)功源協(xié)調(diào)出力的控制策略，從而共同調(diào)節(jié)并網(wǎng)點(diǎn)電壓穩(wěn)定。在該控制策略下，調(diào)壓效果和線路損耗都得到明顯改善，并且能夠減少無(wú)功補(bǔ)償裝置的成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多無(wú)功源協(xié)調(diào)出力的控制方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)電壓的Q(U)控制策略函數(shù)圖。

圖3為本發(fā)明計(jì)算最優(yōu)分配系數(shù)k_i所對(duì)應(yīng)的典型模型圖。

圖4為算例仿真并網(wǎng)點(diǎn)電壓調(diào)節(jié)波形圖。

具體實(shí)施例

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明方案。

一種光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多無(wú)功源協(xié)調(diào)出力的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：