[發明專利]基于等效戴維寧電路的含光伏微網在線過電壓保護方法

在審

• 申請號: 201811043465.X
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109245153A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 陳宏山;余江;丁曉兵;張弛;徐光福;李正紅;陳俊;魏承志;李巖;李捷;姜淼
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司;南方電網科學研究院有限責任公司;南京南瑞繼保電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02H9/04;G05F1/67
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

本發明公開一種基于等效戴維寧電路的含光伏微網在線過電壓保護方法，步驟是：檢測光伏系統實際輸出功率及電流電壓數據；比較兩個相鄰采樣時刻下光伏輸出功率的變化率，當該變化率大于限值閾值時，在線更新系統的戴維寧等效電路；根據預先設定的光伏系統接入電壓控制限值計算安全接入電壓所對應的功率限值以及功率電壓調節系數；再次檢測光伏系統接入點實際電壓；根據檢測電壓數值計算獲得光伏逆變器輸出功率，改變光伏系統對外輸出功率。此種方法可實現光伏系統的友好接入，在實際運行之中可以在保證光伏功率最大接入的同時最大程度的避免光伏過電壓的產生，控制方式具有較好的經濟性與安全性。

技術領域

本發明屬于新能源接入保護控制技術領域，尤其涉及一種基于等效戴維寧電路的含光伏微網在線過電壓保護方法。

背景技術

當今社會，光伏發電逐漸成為了全球能源系統中的重要組成部分。但是，光伏出力的輸出功率主要受到外界天氣條件的直接影響，變化的輻射強度及溫度將直接導致光伏接入點電壓產生劇烈的波動。顯然，光伏電站輸出功率以及接入點電壓的波動性將給電網的穩定運行帶來不利影響。因此，近些年來，不少學者針對于光伏接入問題提出相應的保護控制策略，運用正確的控制策略可以保證光伏系統接入點電壓控制在合理范圍，保證系統光伏對外穩定供電的同時提升光伏電能的消納。

在實際的工程中有如下幾種解決微網系統過電壓問題的方法：1)調整配電變壓器比率以降低二次電壓；2)通過增大導線尺寸來減小線路阻抗。第一種情況調節方式相對較為固定，無法響應光伏發電功率的快速變化，僅可以在一定程度上緩解光伏過電壓的極端情況。后者投資相對較大，經濟性較差。

除此之外，可以通過光伏發電的有功功率控制解決光伏接入點過電壓的情況。在配電網中，線路的電阻與電抗的比值(即R/X)相對較大，這使得線路中電壓分布對網絡中的有功功率變化敏感。因此，PV有功功率輸出的快速控制是緩解微電網電壓升高問題的有效措施，可以運用下垂控制實現系統的有功功率調節。在微電網中，由于微電網系統的電阻性特性，有功分量與電壓緊密相關。但是，在現有的運行方案中，下垂控制的常數通常為定值，僅用于改善系統在極端情況下的有功功率輸出，調節性較差。所以，在充分考慮光伏輸出功率及電壓變化關系的基礎之上，提出合理的光伏接入過電壓保護策略是解決實際運行中含光伏微網過電壓保護問題的新途徑。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種基于等效戴維寧電路的含光伏微網在線過電壓保護方法，其可實現光伏系統的友好接入，在實際運行之中可以在保證光伏功率最大接入的同時最大程度的避免光伏過電壓的產生，控制方式具有較好的經濟性與安全性；另外，本發明在線檢測電壓功率并進行實時調節控制，調節靈活性相對較好，更加接近實際的運行場景。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種基于等效戴維寧電路的含光伏微網在線過電壓保護方法，包括如下步驟：

步驟1，檢測光伏系統實際輸出功率及電流電壓數據；

步驟2，比較兩個相鄰采樣時刻下光伏輸出功率的變化率，當該變化率大于限值閾值時，在線更新系統的戴維寧等效電路；

步驟3，根據預先設定的光伏系統接入電壓控制限值計算安全接入電壓所對應的功率限值以及功率電壓調節系數；

步驟4，再次檢測光伏系統接入點實際電壓；

步驟5，根據檢測電壓數值計算獲得光伏逆變器輸出功率，改變光伏系統對外輸出功率。

采用上述方案后，本發明的有益效果是：

(1)可以通過在線檢測的方式調節下垂控制器系數，在使得光伏系統接入過電壓可以根據實際工程運行狀態動態進行調節；

(2)調節策略可以避免光伏系統的頻繁關閉，最大限度的利用光伏輸出功率，提高光伏發電的消納；