[發明專利]一種含分布式光伏農村電網的電壓控制方法

在審

• 申請號: 202010149931.3
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111654035A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 胡陽;劉文穎;王維洲;劉紫東;王方雨;劉福潮;張堯翔;馬志程;張雨薇;何欣;夏鵬;史玉杰;朱麗萍;李瀟;陳鑫鑫;郇悅;張雯程;曾贇;楊美穎
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;國網甘肅省電力公司電力科學研究院;國網甘肅省電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/38
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 王歡

本發明公開了一種含分布式光伏農村電網的電壓控制方法,屬于新能源應用領域，特別涉及到一種含分布式光伏農村電網的電壓控制方法，包括以下步驟：獲取農村電網相關網絡參數，光伏電源和負荷數據；采用模糊C均值算法進行分區；建立“區內集中式，區間分布式”的控制模式；在區內，調節光伏逆變器無功出力，考慮功率平衡約束和潮流約束，最小化各節點的電壓偏差；在區間，通過區域間通信彼此交換計算得到邊界狀態信息，并根據該信息迭代計算，調整優化結果，實現整個區域的分布式電壓協調優化控制。本發明提出的電壓控制方法符合分布式特性明顯的農村電網的電壓優化控制要求。

技術領域

本發明屬于可再生能源電源的農村電網規劃和控制技術領域，具體地， 涉及一種含分布式光伏農村電網的電壓控制方法。

背景技術

針對農村電網過電壓問題，目前的研究主要利用逆變器功率控制能力進行調 節。利用光伏逆變器Volt/Var控制方式實現電壓改善及無功支撐作用。提出光伏 電源有功/無功綜合控制方案，通過實時設定光伏電源注入的有功限制及利用逆變 器吸收感性無功，限制節點電壓水平；提出基于無功調節和有功調節的本地電壓 控制策略；針對分布式光伏的隨機性及時變性，提出一種基于隨機模型預測控制 的農村電網多源協調優化電壓控制方法。上述對光伏逆變器的控制方法，均采用 對區域內所有分布式光伏進行多點式集中控制的模式，這種控制模式在分布式光 伏安裝比例較低時比較適用。但低壓光伏電源接入的單機容量小，數量多且地理 位置分散，以多點式集中控制方式運行操作復雜進而產生維數災難，而基于網絡 分區的調控方式能夠充分利用分區的自治特性，因而通過區域內對電壓進行本地 優化控制，區域間通信協調控制實現全局最優。

綜上所述，目前分布式光伏電壓控制方法都有一定的局限性，因此，需要一 種含分布式光伏農村電網的電壓控制方法來較好地解決農村電網的過電壓問 題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種含分布式光伏農村電網 的電壓控制方法，用于解決當前分布式光伏電壓控制方法局限性的問題。

一種含分布式光伏農村電網的電壓控制方法，包括以下步驟：

S1：獲取農村電網相關網絡參數，光伏電源和負荷數據；

S2：采用模糊C均值算法進行分區；

S3：建立“區內集中式，區間分布式”的控制模式；

S4：在區內調節光伏逆變器的無功出力，最小化各節點的電壓偏差；

S5：在區間調整優化結果，實現整個區域的分布式電壓協調優化控制。

優選地，所述S4包括以下步驟：

S401：

光伏逆變器是光伏發電的主要模塊，通過PMW調制環節，控制主電路開關期 間的通斷，達到控制無功輸出的目的。

無功整定環節，取各區域中電壓幅值最大的節點作為關鍵節點，電壓幅值記 為U_pmax，電壓額定值為U_r。基于光伏輸出無功功率與電壓幅值的關系制定關鍵 節點電壓控制目標所需的無功量Q_need，所述所需的無功量Q_need的表示如下：

圖4中，Q_max為當前時刻區域內光伏單元所能發出的最大無功功率，當 U_pmax＞1.02U_r或U_pmax＜1.02U_r時，光伏區域開始吸收或發出無功功率；當 U_pmax＞1.05U_r或U_pmax＜0.95U_r時，光伏單元按照自身無功容量最大限度地發出 或吸收無功功率。。