[發明專利]一種基于電壓調節器和多光伏系統的配電網電壓管理方法

有效

• 申請號: 202010465611.9
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111682584B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 潘紅武;李凡;趙崇娟;柳昂;顧偉康;陳玉偉;胡鈺瑩;陳睿智;萬瑞妮;王瑤;王力成;楊宇
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司湖州供電公司;湖州電力設計院有限公司;浙江工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/50;H02J3/16
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種基于電壓調節器和多光伏系統的配電網電壓管理方法，在傳統的無功控制方法中，逆變器必須全天吸收無功功率，以消除光伏功率反向潮流所引起的過電壓。配電網中常使用步進電壓調節器參與系統電壓管理，所以潛在的過電壓亦可以通過調節SVR的分接頭位置來消除。當SVR參與系統電壓管理時，由光伏功率劇烈變化引起的電壓波動由逆變器的無功輸出緩解即可。本發明中提出了一種新穎的本地無功功率實時控制方法，用以緩解電壓劇烈波動問題。與傳統的無功控制方法相比，該方法可以顯著降低光伏逆變器的無功補償負擔。由于僅需少量的無功功率注入配電網，線路損耗就可以大量降低(節省約20％)，同時逆變器容量亦可相應減少，從而降低投資成本。

技術領域

本發明提出了一種基于電壓調節器和多光伏系統的配電網電壓管理方法。

背景技術

當今社會，面對日益嚴峻的能源和環境問題，單靠化石能源供給人類日常生活工作已經不再是長久之計，因此可再生能源的開發已成為能源領域當下的主流方向。在配電網系統中，常采用光能等可再生能源來替代傳統的化石能源。本發明是基于電壓調節器和多光伏系統對配電網進行電壓管理。由于光能具有強烈的隨機性、間歇性、波動性和不可控性等特點，很難實現再生能源利用最大化。

現在越來越多的將光能通過光伏逆變器應用于配電系統中。在傳統的無功控制方法中，逆變器需全天吸收無功功率，以消除光伏功率反向潮流所引起的過電壓問題。但是，傳統的本地無功控制方法(例如Q-P曲線)中光伏逆變器的無功補償負擔艱巨，由此會加劇逆變器的損耗，帶來較大的經濟損失。同樣，在配電網中也常使用步進電壓調節器(SVR)參與系統電壓管理，潛在的過電壓問題亦可調節SVR的分接頭位置來消除。因此，可以考慮通過光伏逆變器和電壓調節器相互配合運行以達到更優的控制效果。

綜上所述，考慮到配電網中的線路損耗、逆變器損耗以及光伏逆變器的損耗和容量大小等因素，在配電網的電壓管理系統中需要引入電壓調節器和多光伏系統，尋找有效的解決方案。

發明內容

為克服傳統的無功控制方法中，逆變器需全天吸收無功功率而消除光伏功率反向潮流而引起的過電壓問題以及移動SVR分接頭位置來緩解過電壓問題，同時為了降低線路損耗、減小逆變器的容量，提高。本發明考慮了一種基于電壓調節器和多光伏系統的配電網電壓管理的算法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種基于電壓調節器和多光伏系統的配電網電壓管理方法，緩解電壓波動問題及降低光伏逆變器的無功補償負擔，現有基礎上基于一致性算法引入一種致力于協調所有分布式光伏逆變器無功補償量的控制策略，所述方法包括以下步驟：

S1：獲取當前時刻的光伏數據信息，并與上一時刻的光伏數據信息進行對比，當兩個連續時刻之間的光伏輸出功率差值超過了預先定義的閾值則轉入步驟S2，否則轉入步驟S3；

S2：為應對光伏輸出功率劇烈波動引起過電壓問題，將采用比例無功功率補償方案進行調節，轉入步驟S4；

S3：此時光伏功率波動微小，逆變器使用無功回退方案調節，在這種情況下，逆變器產生的無功功率將逐漸減小到零，不會引起明顯的電壓變化；

S4：根據步驟S2和S3的無功補償方案，各電壓節點計算下一時刻的本地無功補償量；

S5：將本地光伏功率實時補償方案通過一致性算法的計算實現逆變器之間的無功支持的全局再分配，最大限度減小無功支持的差異；

S6：根據上述步驟信息，求解全局無功再分配后各節點的最終無功補償量。

進一步，所述步驟S2中，比例無功功率補償方案包括以下步驟：

S2-1：計算各節點比例無功補償方案的無功功率變化