[發(fā)明專利]分布式光伏發(fā)電接入配電臺(tái)區(qū)線路電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011175267.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN112421639B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐軍;李獻(xiàn)偉;袁方方;王坤;陳玉璽;謝青松;王毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 許繼集團(tuán)有限公司;許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/12
• 分類號(hào): H02J3/12;H02J3/38
• 代理公司: 北京中創(chuàng)云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11837
• 代理人: 肖佳

本發(fā)明涉及一種分布式光伏發(fā)電接入配電臺(tái)區(qū)線路電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法，在當(dāng)前交流電網(wǎng)母線分布式光伏發(fā)電接入點(diǎn)與負(fù)載接入點(diǎn)之間串聯(lián)接入串聯(lián)變壓器；串聯(lián)變壓器輸出連接AC/DC雙向變換器交流側(cè)，AC/DC雙向變換器直流連接DC/AC雙向變換器直流側(cè)，DC/AC雙向變換器交流側(cè)連接至交流電網(wǎng)其它母線；計(jì)算當(dāng)前交流電網(wǎng)母線線路電壓與線路電流的相位差；如果相位差超過設(shè)定閾值，則以線路電壓為鎖相對(duì)象，否則以線路電流為鎖相對(duì)象，調(diào)節(jié)所述AC/DC雙向變換器輸入或輸出電壓相位。本發(fā)明無需配置儲(chǔ)能單元，且在調(diào)節(jié)低壓配電臺(tái)區(qū)線路電壓的同時(shí)能夠兼顧電能質(zhì)量與用戶收益，提高分布式發(fā)電滲透率，保障用戶用電安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分布式發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式光伏發(fā)電接入配電臺(tái)區(qū)線路電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，分布式光伏發(fā)電的研究逐漸興起，并且受到越來越多的重視。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)是位于用戶附近的小型電力能源集成形式，它靠近用戶并可與配電網(wǎng)互聯(lián)，具有節(jié)省輸電投資、提高供電可靠性、減緩大電網(wǎng)供電壓力和減輕環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。

當(dāng)分布式光伏發(fā)電接入低壓配電臺(tái)區(qū)后，在沒有光伏發(fā)電輸出功率支持的情況下，饋線末端節(jié)點(diǎn)的電壓降低程度很大，在負(fù)荷高峰期，末端電壓可能越限，將出現(xiàn)負(fù)荷供電不足的情況；而當(dāng)分布式光伏發(fā)電輸出功率后，如圖1所示，由于配電網(wǎng)的輸電線路以及變壓器原因，線路上的節(jié)點(diǎn)電壓將得到抬升(U3)，且越靠近饋線末端的節(jié)點(diǎn)，電壓抬升率越大，線路過電壓將造成光伏逆變器由于過壓保護(hù)與自恢復(fù)并網(wǎng)功能而頻繁脫網(wǎng)與頻繁并網(wǎng)，減少設(shè)備壽命，并且會(huì)損害用電設(shè)備，甚至燒毀家用電器，因此針對(duì)低壓配電臺(tái)區(qū)線路欠壓與分布式光伏發(fā)電接入后的線路過壓?jiǎn)栴}亟待解決。

現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)上述低壓配電臺(tái)區(qū)的線路過/欠壓解決方案基本是分開處理的，例如通過配置SVG(靜止無功發(fā)生器)抬升線路電壓，但是輸出的無功功率易降低系統(tǒng)功率因數(shù)且?guī)硌苌碾娔苜|(zhì)量問題；通過限制分布式光伏發(fā)電輸出功率減緩線路電壓抬升程度，但將降低用戶收益且線路電壓始終高于系統(tǒng)額定電壓。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)目前的現(xiàn)狀與需求，本發(fā)明提供一種分布式光伏發(fā)電接入配電臺(tái)區(qū)線路電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法，兼顧電能質(zhì)量與用戶收益，提高分布式發(fā)電滲透率，保障系統(tǒng)供電質(zhì)量。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種分布式光伏發(fā)電接入配電臺(tái)區(qū)線路電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括串聯(lián)變壓器、AC/DC雙向變換器以及DC/AC雙向變換器；

所述串聯(lián)變壓器串聯(lián)接入當(dāng)前交流電網(wǎng)母線分布式光伏發(fā)電接入點(diǎn)與負(fù)載接入點(diǎn)之間；

所述AC/DC雙向變換器將所述串聯(lián)變壓器輸出的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓輸出或?qū)⑤斎氲闹绷麟妷恨D(zhuǎn)換為交流電壓經(jīng)所述串聯(lián)變壓器輸出至當(dāng)前交流電網(wǎng)母線；

所述DC/AC雙向變換器將所述AC/DC雙向變換器輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓后輸入至交流電網(wǎng)其它母線或者由其它母線吸收電能轉(zhuǎn)換為直流電壓輸出至所述AC/DC雙向變換器。

進(jìn)一步地，所述AC/DC雙向變換器包括控制器，計(jì)算當(dāng)前交流電網(wǎng)母線線路電壓與線路電流的相位差；

如果相位差超過設(shè)定閾值，則以線路電壓為鎖相對(duì)象，調(diào)節(jié)所述AC/DC雙向變換器輸入或輸出電壓相位；

如果相位差未超過設(shè)定閾值，則以線路電流為鎖相對(duì)象，調(diào)節(jié)所述AC/DC雙向變換器輸入或輸出電壓相位。

進(jìn)一步地，所述控制器判斷如果相位差超過設(shè)定閾值，則以線路電壓為鎖相對(duì)象：如果線路電壓為欠壓，則所述DC/AC雙向變換器由其它母線吸收電能轉(zhuǎn)換為直流電壓輸出至所述AC/DC雙向變換器，所述控制器根據(jù)欠壓值調(diào)節(jié)輸出交流電壓的大小，輸出交流電壓的相位與線路電壓一致；如果線路電壓為過壓，則所述AC/DC雙向變換器根據(jù)過壓值調(diào)節(jié)輸出交流電壓的大小，輸出交流電壓的相位與線路電壓相差180°，所述DC/AC雙向變換器維持其與AC/DC雙向變換器連接處的直流電壓恒定，并將由線路吸收的電能饋入其他母線。