[發(fā)明專利]在線光伏發(fā)電系統(tǒng)的電網(wǎng)治理裝置的配置方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910074101.6
• 申請(qǐng)日: 2019-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109638891B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高嫻;王哲;雷鳴宇;王一波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院電工研究所
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 關(guān)玲

1.一種在線光伏發(fā)電系統(tǒng)的電網(wǎng)治理裝置的配置方法，所述的在線光伏發(fā)電系統(tǒng)由測(cè)控裝置和M臺(tái)光伏逆變器組成，其中M為整數(shù)，M≥1；所述的M臺(tái)光伏逆變器安裝在臺(tái)區(qū)內(nèi)三相線路的光伏發(fā)電單元中；光伏逆變器與測(cè)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊；測(cè)控系統(tǒng)位于配電網(wǎng)變壓器低壓側(cè)的輸出端，讀取臺(tái)區(qū)內(nèi)三相線路的光伏逆變器的數(shù)據(jù)，其特征在于，所述的配置方法步驟如下：

步驟一，現(xiàn)場(chǎng)記錄臺(tái)區(qū)下的光伏發(fā)電安裝容量、負(fù)荷功率以及對(duì)應(yīng)的光伏逆變器設(shè)備地址碼、所在相序及相對(duì)臺(tái)區(qū)變壓器的排列順序關(guān)系；

步驟二，分析電網(wǎng)供電方式的特點(diǎn)；

步驟三，計(jì)算電網(wǎng)向負(fù)荷供電時(shí)電壓超標(biāo)對(duì)應(yīng)的負(fù)荷用電功率；

步驟四，計(jì)算光伏發(fā)電向電網(wǎng)饋電時(shí)電壓超標(biāo)對(duì)應(yīng)的光伏發(fā)電功率；

步驟五，計(jì)算最佳的電網(wǎng)電壓等級(jí)和電網(wǎng)治理裝置最大配置容量；

步驟六，確定電網(wǎng)治理裝置的安裝數(shù)量及位置；

所述的步驟六中，在同一相線路中，找出發(fā)生在同一線段中電網(wǎng)向負(fù)荷供電和光伏發(fā)電向電網(wǎng)饋電下壓降均大的幾段線路，這幾段線路為重點(diǎn)電網(wǎng)治理的線路，以此確定安裝電網(wǎng)治理裝置數(shù)量Un和位置；通過(guò)當(dāng)前計(jì)算的引起全年電壓超標(biāo)的最大功率P_max和電量E_max，分別與安裝電網(wǎng)治理裝置數(shù)量Un進(jìn)行除法運(yùn)算，得到單臺(tái)電網(wǎng)治理裝置配置的功率P_d及容量E_d；

確定電網(wǎng)治理裝置的安裝數(shù)量Un及位置的方法如下：

(1)分析在兩種供電模式下線損最大的線段；

由于線路阻抗及線路電流產(chǎn)生的線損電壓降為：

△U＝I×r

其中，r為該線路阻抗，為定值，I為該線路電流，△U為某段線路的線損電壓降，△U越大負(fù)荷功率越大，反之負(fù)荷功率越小；

通過(guò)對(duì)電網(wǎng)向負(fù)荷供電和光伏發(fā)電向電網(wǎng)饋電的線路損耗分析，確定最大線損的區(qū)間，尤其是當(dāng)線損增大發(fā)生在兩種供電方式下的同一區(qū)間時(shí)，該區(qū)間為安裝電網(wǎng)治理裝置的地點(diǎn)；

在電網(wǎng)向負(fù)荷供電條件下，分析由第S、S_5％、S_10％臺(tái)光伏逆變器到第M臺(tái)光伏逆變器之間每一段線路的負(fù)荷用電功率大小，其中，S、S_5％、S_10％為M臺(tái)光伏逆變器中的一臺(tái)；由電網(wǎng)線路的始端到末端，依次將第一臺(tái)光伏逆變器采集的電壓U₁與第二臺(tái)光伏逆變器采集的電壓U₂做差值計(jì)算，得到差值△U_{1_2}，將第二臺(tái)光伏逆變器采集的電壓U₂與第三臺(tái)光伏逆變器采集的電壓U₃做差值計(jì)算，得到差值△U_{2_3}，如此類推，第M-2臺(tái)光伏逆變器采集的電壓U_{m_2}值與第M-1臺(tái)光伏逆變器采集的電壓U_{m_1}做差值計(jì)算得到△U_{(m_2)_(m_1)}，第M-1臺(tái)光伏逆變器采集的電壓U_{m_1}與第M臺(tái)光伏逆變器采集的電壓U_m做差值計(jì)算，得到差值△U_{(m_1)_m}，即：

△U_{1_2}＝U₁-U₂、△U_{2_3}＝U₂-U₃、…、△U_{(m_1)_m}＝U_{m_1}-U_m

同理，在光伏發(fā)電向電網(wǎng)饋電的條件下，分析由第S、S_5％、S_10％臺(tái)光伏逆變器到第M臺(tái)光伏逆變器之間每一段線路的光伏發(fā)電功率大小，其中S、S_5％、S_10％為M臺(tái)光伏逆變器中的一臺(tái)；由電網(wǎng)線路的始端到末端，依次將第二臺(tái)光伏逆變器采集的電壓U₂與第一臺(tái)光伏逆變器采集的電壓U₁做差值計(jì)算，得到△U_{2_1}，第三臺(tái)光伏逆變器采集的電壓U₃與第二臺(tái)光伏逆變器采集的電壓U₂做差值計(jì)算，得到△U_{3_2}，如此類推，第M-1臺(tái)光伏逆變器的電壓值U_{m_1}與第M-2臺(tái)光伏逆變器采集的電壓U_{m_2}做差值計(jì)算，得到△U_{(m_1)_(m_2)}，最末端第M臺(tái)光伏逆變器的電壓值U_m與第M-1臺(tái)光伏逆變器采集的電壓U_{m_1}做差值計(jì)算得到△U_{m_(m_1)}，即：

△U_{2_1}＝U₂-U₁、△U_{3_2}＝U₃-U₂、…、△U_{m_(m_1)}＝U_m-U_{m_1}

計(jì)算電網(wǎng)向負(fù)荷供電和光伏發(fā)電向電網(wǎng)饋電兩種情況下，同一段線路的線損電壓降差值的絕對(duì)值，即：

|△U_{1_2}-△U_{2_1}|、|△U_{2_3}-△U_{3_2}|、…、|△U_{(m_1)_m}-△U_{m_(m_1)}|

差值絕對(duì)值的大小反映該段線路負(fù)荷用電功率與光伏單元輸出功率匹配度的好與壞，差值絕對(duì)值越小，則說(shuō)明匹配度越好，安裝電網(wǎng)治理裝置更有利于減少線損；

△U_min＝Min(|△U_{1_2}-△U_{2_1}|,|△U_{2_3}-△U_{3_2}|,…,|△U_{(m_1)_m}-△U_{m_(m_1)}|)

計(jì)算電網(wǎng)向負(fù)荷供電和光伏發(fā)電向電網(wǎng)饋電兩種情況下，在同一段線路區(qū)間的線損電壓降值的平均值：

將在同一段線路區(qū)間的線損電壓降值的平均值和其差值的絕對(duì)值進(jìn)行除法計(jì)算，即：

得到在同一段線路中，電網(wǎng)向負(fù)荷供電和光伏發(fā)電向電網(wǎng)饋電兩種情況下電壓差值小，而且線損電壓降平均值大的一段線路，即在同一段線路區(qū)間上，線損電壓降平均值與其差值絕對(duì)值的比值越大，則說(shuō)明在該段線路區(qū)間安裝電網(wǎng)治理裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)兩種供電方式下線損的有效治理；

(2)確定需要安裝電網(wǎng)治理裝置的線路區(qū)間及數(shù)量；

將同一段線路區(qū)間的線損電壓降平均值與其差值絕對(duì)值的商，分別與線損大小界定值δ進(jìn)行比較，當(dāng)大于線損大小界定值δ時(shí)，則為需要安裝電網(wǎng)治理裝置的線段，電網(wǎng)治理裝置安裝在所選中線段的末端位置；

(3)確定單臺(tái)電網(wǎng)治理裝置的功率及容量；

依據(jù)全年引起電壓超標(biāo)時(shí)的最大功率P_max與安裝電網(wǎng)治理裝置的數(shù)量Un進(jìn)行除法計(jì)算，得到單臺(tái)電網(wǎng)治理裝置的輸入輸出功率P_d：

依據(jù)該線路的電網(wǎng)治理裝置最大配置容量E_max與安裝電網(wǎng)治理裝置的數(shù)量Un進(jìn)行除法計(jì)算，得到單臺(tái)電網(wǎng)治理裝置的容量E_d：