[發明專利]一種含光伏接入的配電網電壓控制方法及系統

有效

• 申請號: 202010910843.0
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112039119B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 李亞瓊;談萌;溫穎;劉穎英;王同勛;王毅
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國家電網有限公司;國網河南省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/14;H02J3/16;H02J3/06;H02J3/50;H02J13/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 劉靜

本發明公開了一種含光伏接入的配電網電壓控制方法及系統，方法包括：基于獲取的配電網的電氣參數，通過集中控制或第一就地控制方式得到各光伏機組有功?無功曲線；根據集中控制得到的有功?無功曲線對各光伏機組第二就地控制，或根據第一就地控制得到的有功?無功曲線對各光伏機組進行第一就地控制，通過控制各光伏機組輸出的無功功率，控制各并網節點的電壓。本發明針對多個光伏機組接入配電網時，利用集中?就地協調控制方法控制并網節點電壓；在集中控制階段，結合約束條件對控制參數進行優化，合理分配各光伏機組無功功率吸收量，提高配電網光伏機組接納能力；第二就地控制階段，利用光伏機組自身無功吸收能力抑制電壓偏高現象。

技術領域

本發明涉及電力控制技術領域，具體涉及一種含光伏接入的配電網電壓控制方法及系統。

背景技術

近年來，已有工程實例和研究現狀表明，高比例光伏接入低壓配電網將帶來一系列的電能質量問題，其中主要包括并網逆變器帶來的諧波畸變、太陽能及光伏輸出功率的隨機波動性導致的節點電壓波動、逆潮流造成的電壓偏高等。現有電壓偏高抑制方法主要有光伏機組的并網逆變器改進控制和電網側調節兩方面，其中電網側調節主要有安裝分布式儲能裝置進行有功無功功率調節，以及變壓器分接頭動作等，該方法存在靈活性差，需要安裝新的設備經濟性較差等問題。基于光伏機組并網逆變器的控制方法，包括中央無功控制、分布式無功控制和就地無功控制，由于就地無功控制不需要通信，無功功率輸出僅取決于本地測量數據，因此就地無功控制方法比其他方法更實用。實現就地無功控制的主要方法有兩種，即Q(U)下垂控制(無功功率輸出是節點電壓的函數)和Q(P)下垂控制方法(無功功率是光伏輸出有功功率的函數)，它們都通過預設的下垂曲線確定無功功率輸出。采用Q(U)控制方法時，系統中光伏并網點電壓與其輸出無功功率存在相互影響，因而如果下垂曲線的參數不合適，可能會出現電壓和無功功率振蕩的問題，而采用Q(P)方法時，由于光伏輸出有功和無功功率可以解耦控制，故不涉及此問題，在解決電壓偏高問題中具有實用價值。

傳統Q(P)下垂控制方法曲線如圖1所示，其中光伏機組輸出的有功功率P_pv為自變量，無功功率Q_pv為因變量，控制關系的表達式為：

其中P_thresold為有功閾值，一般為光伏機組額定有功功率P_rated的0.5倍，一旦光伏有功輸出超過該值，下垂控制被觸發，光伏機組將按照預設的斜率m吸收無功功率，m可由光伏機組的逆變器容量和有功功率計算得到。

但在本地負荷過大的情況下，光伏機組輸出額定有功功率，在傳統Q(P)下垂控制下可能造成無功功率的過度吸收，導致系統損耗增加。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的利用傳統Q(P)下垂控制方法控制含光伏接入的配電網的電壓時，在本地負荷過大的情況下，光伏機組會過度吸收無功功率的缺陷，從而提供一種含光伏接入的配電網電壓控制方法及系統。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

第一方面，本發明實施例提供一種含光伏接入的配電網電壓控制方法，其特征在于，包括：獲取并網節點配電網的電氣參數；基于配電網的電氣參數，通過集中控制或第一就地控制的方式得到各光伏機組的有功-無功曲線；根據集中控制得到的有功-無功曲線對各光伏機組第二就地控制，或根據第一就地控制得到的有功-無功曲線對各光伏機組進行第一就地控制，通過控制各光伏機組輸出的無功功率，控制各并網節點的電壓。