[發(fā)明專利]一種基于首端電壓追蹤的分布式光伏變斜率下垂控制方法

有效

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• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN110011321B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳波;孫旻;曾偉;何偉;黃揚(yáng)琪;何昊;鐘逸銘
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江西省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司;南昌科晨電力試驗(yàn)研究有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/38
• 代理公司: 南昌市平凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種基于首端電壓追蹤的分布式光伏變斜率下垂控制方法，基于分布式光伏智能采集裝置和智能控制終端實(shí)現(xiàn)。智能采集裝置安裝在變電站內(nèi)，對站內(nèi)低壓側(cè)母線電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并與饋線上所有分布式光伏電站通訊，將首端電壓信號下發(fā)。智能控制終端向上接收智能采集裝置下發(fā)的饋線首端母線電壓信號，將其作為控制策略整定的關(guān)鍵參數(shù)，生成變斜率下垂控制曲線；向下與逆變器相連，通過采集光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓，實(shí)現(xiàn)逆變器無功功率按變斜率下垂曲線控制。本發(fā)明在線路電壓較高的運(yùn)行工況下，控制光伏逆變器吸收較少的無功功率，在滿足電壓運(yùn)行要求的同時(shí)降低線路損耗；相比傳統(tǒng)全狀態(tài)觀測方法，是一種理想的分布式光伏無功電壓控制的工程實(shí)用性方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于首端電壓追蹤的分布式光伏變斜率下垂控制方法，本 發(fā)明屬分布式光伏無功電壓控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，隨著光伏扶貧計(jì)劃的大力實(shí)施，農(nóng)村分布式光伏接入容量持續(xù)增 長，分布式光伏高滲透率地區(qū)配網(wǎng)線路潮流反送及電壓越限問題開始凸顯，對 配電網(wǎng)的安全運(yùn)行及光伏消納產(chǎn)生了不利影響，配電網(wǎng)電壓越限控制迫在眉睫。

傳統(tǒng)的電壓越限控制方案包括增加導(dǎo)線半徑減小阻抗、增加無功補(bǔ)償裝置 和儲能設(shè)備等，但經(jīng)濟(jì)性較差。充分利用逆變器的無功容量進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)具有 明顯的經(jīng)濟(jì)性，受到越來越多的學(xué)者和工程技術(shù)人員的關(guān)注。德國電氣工程師 協(xié)會提出適用于分布式光伏逆變器的四種標(biāo)準(zhǔn)化無功控制策略：恒定無功功率 控制、恒定功率因數(shù)控制、基于光伏有功出力的控制和基于并網(wǎng)點(diǎn)電壓 幅值的下垂控制。

針對分布式光伏容量小、數(shù)量多，且通訊和自動化手段缺乏等特點(diǎn)，國內(nèi) 外學(xué)者在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了眾多改進(jìn)控制策略研究，總的來說主要集中在局部自 適應(yīng)控制和全局協(xié)調(diào)控制兩方面。局部自適應(yīng)控制方案利用本地測量儀器監(jiān)測 并網(wǎng)點(diǎn)電壓水平及變化，可以將電壓控制在可接受的范圍之內(nèi)。但其只考慮了 光伏電站本地信息，無法辨別是否由于饋線首端電壓過高引起的并網(wǎng)點(diǎn)電壓越 限，容易造成光伏電站從電網(wǎng)吸收大量無功但調(diào)壓效果不佳，反而增加配電線 路損耗。全局協(xié)調(diào)控制基于分布式光伏電站多級電壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，測量單元 采集各個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)電、負(fù)荷、電壓等潮流計(jì)算所需信息，集群控制主站收集終端 測量信息，通常以線路損耗最小為優(yōu)化目標(biāo)，采用優(yōu)化算法求得各分布式光伏 的最優(yōu)出力解，并下發(fā)無功控制指令給分布式光伏控制終端執(zhí)行。但是多級電 壓協(xié)調(diào)優(yōu)化控制基于大量的終端測量與控制裝置，依賴可靠的組網(wǎng)通訊，成本 投入高，實(shí)現(xiàn)難度大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了兼顧分布式光伏調(diào)壓效果與線路損耗，同時(shí)盡量減少控制系統(tǒng) 建設(shè)成本，提供一種基于饋線首端電壓追蹤的分布式光伏變斜率下垂控制方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種基于首端電壓追蹤的分布式光伏變斜率下垂 控制方法，基于分布式光伏智能采集裝置和智能控制終端實(shí)現(xiàn)。智能采集裝置 布置在變電站內(nèi)，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集站內(nèi)低壓側(cè)母線電壓，并與饋線上所有分布式 光伏電站通訊，將首端電壓信號下發(fā)；智能控制終端安裝在光伏電站內(nèi)，向上 接收智能采集裝置下發(fā)的饋線首端母線電壓信號，將其作為控制策略整定的關(guān) 鍵參數(shù)，生成變斜率下垂控制曲線；向下與逆變器相連，通過采集光伏電站并 網(wǎng)點(diǎn)電壓，實(shí)現(xiàn)逆變器無功功率按變斜率下垂曲線控制?？刂葡到y(tǒng)通訊架構(gòu)如 圖1所示。