[發明專利]基于逆變器控制的配電網電壓頻率穩定控制方法

在審

• 申請號: 202210259773.6
• 申請日: 2022-03-16
• 公開（公告）號: CN114614473A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 徐衍會;崔瑞順;徐宜佳
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/18;H02J3/48;H02J3/38
• 代理公司: 成都智涌知識產權代理事務所(普通合伙) 51313
• 代理人: 張洪

本發明提出了基于逆變器控制的配電網電壓頻率穩定控制方法，包括：對含高比例分布式光伏電源的配電網進行集群劃分，并計算各個集群的集群電壓頻率穩定度；根據集群電壓頻率穩定度將集群歸類為穩定集群、電壓失控集群和系統瀕危集群；計算各個集群可增發的有功功率和無功功率，并計算各個集群間的無功電壓靈敏度因子；根據集群的類型選擇相應的控制策略。該方法采用分散與集中控制相結合自適應控制原理，使電網迅速恢復穩定，而且適應性強、避免了逆變器頻繁動作、充分利用逆變器容量，具有很好的經濟實用性。

技術領域

本發明涉及配電網電壓控制技術領域，尤其涉及基于逆變器控制的配電網電壓頻率穩定控制方法。

背景技術

構建以新能源為主體的新型電力系統是近年來電力行業發展的重要方向。2021年6月20日，國家能源局正式啟動整縣屋頂分布式光伏開發試點工作，推動了新能源戰略的落地與實施。

隨著分布式光伏電源占比不斷提高，其出力間歇性、隨機性、功率波動大引發的電壓和頻率波動、越限等問題凸顯，給配電網運行帶來巨大挑戰。為了實現新型電力系統下的配網電壓快速控制達到實時穩定的目的，為新型能源結構下的電力系統安全穩定運行奠定理論基礎，分布式光伏接入后的穩定控制是重要的研究課題。

然而，就目前的常見的調壓主要有兩種：

一是就地無功補償，該種方法主要包括四種無功控制策略，即恒無功功率Q控制、恒功率因數控制、基于光伏有功出力的控制和基于并網點電壓幅值的Q(U)控制。但該類方法的優勢無法兼顧，存在功率輸送損耗、調壓能力弱等問題。

二是光伏逆變器與儲能、靜止無功補償器等資源協調配合調壓，但存在配網數據計算量大、效率低、實時性差的問題，控制效果不理想。

綜上所述，當前現有技術缺乏在分布式能源環境下快速、精準、有效實現電壓控制的方法。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提出基于逆變器控制的配電網電壓頻率穩定控制方法。

本發明提出的基于逆變器控制的配電網電壓頻率穩定控制方法，包括：

對含高比例分布式光伏電源的配電網進行集群劃分，并計算各個集群的集群電壓頻率穩定度；

根據所述集群電壓頻率穩定度將集群歸類為穩定集群、電壓失控集群和系統瀕危集群；

計算各個集群可增發的有功功率和無功功率，并計算各個集群間的無功電壓靈敏度因子；

根據集群的類型選擇相應的控制策略，其中，所述控制策略包括協同控制調節策略。

示范性地，所述對含高比例分布式光伏電源的配電網進行集群劃分，并計算各個集群的集群電壓頻率穩定度包括：

對含高比例分布式光伏電源的配電網進行集群劃分得到多個集群；

獲取集群內節點、實時運行電壓、實時運行頻率和允許電壓限值；

根據所述集群內節點、實時運行電壓、實時運行頻率和允許電壓限值，利用二維變量計算各個集群的所述集群電壓頻率穩定度。

示范性地，所述根據集群的類型選擇相應的控制策略包括：

判斷所述集群的類型是否為所述電壓失控集群；

若是，則集群內逆變器采用就地調節方式進行第一電壓控制；

判斷調節后的電壓是否達到預期目標；

若不是，則通過無功補償設備增減無功方式進行第二電壓控制；

判斷再次調節后的電壓是否達到預期目標；

若不是，則采用所述協同控制調節策略進行第三電壓控制。