[發(fā)明專利]基于分布式光伏電源的無(wú)功電壓分散協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811353101.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109412168A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文青;董偉英;章麗江;張學(xué)恒;俞錦;黃鵬;孫海濤;馮浩然;呂鈺明;翟旭;梁偉明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)浙江新昌縣供電有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司;國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司紹興供電公司
• 主分類號(hào): H02J3/16
• 分類號(hào): H02J3/16
• 代理公司: 杭州華鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項(xiàng)軍

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于分布式光伏電源的無(wú)功電壓分散協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，包括并網(wǎng)逆變器、若干組電抗器、若干組電容器，所述并網(wǎng)逆變器采用PV控制輸出定量的有功功率，并按協(xié)調(diào)控制策略邏輯在逆變器、電抗器組、電容器組間分配無(wú)功功率，從而使并網(wǎng)點(diǎn)電壓保持在設(shè)定范圍內(nèi)，所述協(xié)調(diào)控制策略邏輯為：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)逆變器閑置無(wú)功能力是否低于警戒線，若是，則依據(jù)逆變器輸出的無(wú)功功率性質(zhì)，劃分為兩種情況進(jìn)行不同的處理方式。本發(fā)明使并網(wǎng)逆變器進(jìn)行無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)精補(bǔ)償，使電容器組、電抗器組進(jìn)行無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)粗補(bǔ)償；在所設(shè)計(jì)的無(wú)功補(bǔ)償控制系統(tǒng)支持下保證系統(tǒng)的電壓水平，解決系統(tǒng)中含分布式光伏配電線路中可能出現(xiàn)的電壓偏高或者偏低問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力工程技術(shù)，具體涉及基于分布式光伏電源的無(wú)功電壓分散協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，光伏發(fā)電在世界能源總量中所占的比例逐漸提高，是目前發(fā)展最為迅速、前景最為看好的可再生能源產(chǎn)業(yè)之一。但是由于光伏發(fā)電受溫度和光照強(qiáng)度影響大，使得光伏發(fā)電出力具有間歇性與不確定性等特點(diǎn)，這使得光伏并網(wǎng)逆變器的利用率僅為20％左右，且頻繁的投切也會(huì)使電網(wǎng)穩(wěn)定性下降，給配電網(wǎng)帶來(lái)各種擾動(dòng)，影響電能質(zhì)量。而且光伏電站一般來(lái)說(shuō)只輸出有功功率不發(fā)無(wú)功，但是配電網(wǎng)中的電力負(fù)荷不僅要吸收有功率還要吸收無(wú)功功率，電能的損耗不僅降低了供電效率還會(huì)造成電壓的波動(dòng)。因而光伏電站的并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有非常嚴(yán)重的影響。

隨著電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)中的無(wú)功負(fù)載的容量不斷增加，而大量的無(wú)功功率在電網(wǎng)中傳輸會(huì)降低電能的質(zhì)量和利用率，因此并聯(lián)電容器組作為一種重要的無(wú)功電源，在電力系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)和無(wú)功補(bǔ)償中得到廣泛應(yīng)用。

并聯(lián)電容無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔弥饕且蕴岣吖β室驍?shù)來(lái)減少對(duì)設(shè)備中的功率與容量的損耗，同時(shí)還可以提高供電的質(zhì)量，并且對(duì)供電電壓由穩(wěn)定作用。安裝并聯(lián)電容器來(lái)做無(wú)功補(bǔ)償，在電網(wǎng)中還可以限值無(wú)功功率的傳輸，這樣就對(duì)線路的電壓損耗有所減少，并且提高了電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。

線路空載或輕載時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致電壓升高，此時(shí)就需要并聯(lián)電抗器來(lái)改善沿線電壓分布和輕載線路中的無(wú)功分布。并聯(lián)電抗器中的電感能補(bǔ)償線路對(duì)地電容，減小流經(jīng)線路的電容電流，限制線路上的電壓升高；能夠補(bǔ)充容性充電功率，吸收無(wú)功功率，降低線損，提高功率因數(shù)，穩(wěn)定電網(wǎng)的運(yùn)行電壓，改善供電質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種基于分布式光伏電源的無(wú)功電壓分散協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，改善供電效率，避免造成電壓波動(dòng)，維持電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：基于分布式光伏電源的無(wú)功電壓分散協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，包括并網(wǎng)逆變器、若干組電抗器、若干組電容器，所述并網(wǎng)逆變器采用PV控制輸出定量的有功功率，并按協(xié)調(diào)控制策略邏輯在逆變器、電抗器組、電容器組間分配無(wú)功功率，從而使并網(wǎng)點(diǎn)電壓保持在設(shè)定范圍內(nèi)，所述協(xié)調(diào)控制策略邏輯為：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)逆變器閑置無(wú)功能力是否低于警戒線，若是，則依據(jù)逆變器輸出的無(wú)功功率性質(zhì)，劃分為兩種情況進(jìn)行不同的處理方式，

(1)逆變器發(fā)出無(wú)功功率：

首先檢測(cè)是否有投運(yùn)的電抗器組，若有，則按照先進(jìn)先出的原則，順序切出一組電抗器，并在電抗器組切出后重新進(jìn)入循環(huán)；若無(wú)，則檢測(cè)是否已投入配置的所有電容器組，若是，則說(shuō)明此時(shí)已處在極端狀況，系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)一步投入無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)改善可能出現(xiàn)的電壓跌落，故按照設(shè)定的調(diào)整幅度，調(diào)低逆變器PV控制的電壓設(shè)定值，以釋放大小相當(dāng)于一組電容器的閑置容量進(jìn)行調(diào)壓；若仍有未投運(yùn)的電容器組，則按照先出先進(jìn)的原則投入一組電容器；

(2)逆變器吸收無(wú)功功率：