[發明專利]一種基于光伏逆變器和充電樁可調控容量的電能質量調控方法

在審

• 申請號: 202210973159.6
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN115800385A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 楊欣;李志偉;王緒利;張輝;郭汶璋;王明;秦亮;吳曉鳴;李鴻鵬;葛成;崔宏;聶元弘;王江;洪運;代磊;施天成;沈玉明;叢昊;楊詩琦;劉開培
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司經濟技術研究院;武漢大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/32
• 代理公司: 合肥國和專利代理事務所(普通合伙) 34131
• 代理人: 張祥騫

本發明涉及一種基于光伏逆變器和充電樁可調控容量的電能質量調控方法，與現有技術相比解決了電能質量調控方法未充分考慮光伏逆變器和電動汽車充電樁影響因素的缺陷。本發明包括以下步驟：光伏逆變器與充電樁可調控容量的計算；待調控電能質量區域的確定；電能質量的調控；電能質量指標的評估。本發明利用光伏逆變器和充電樁可調控容量的電能質量區域主動限制方法，以充分利用光伏逆變器和電動汽車充電樁的剩余容量，通過區域限制的方式來改善交直流配電網的電能質量。

技術領域

本發明涉及配電網電能質量調控技術領域，具體來說是一種基于光伏逆 變器和充電樁可調控容量的電能質量調控方法。

背景技術

光伏逆變器、電動汽車充電樁等基于電力電子技術的裝置在配電網中應 用日益廣泛，由高比例新能源消納、多元負荷用電帶來的電能質量問題逐漸 凸顯。光伏逆變器和電動汽車充電樁并網會對電網電能質量產生一系列的影 響，主要包括電壓偏差、諧波和三相電壓不平衡，影響電網的安全穩定運 行。

目前的電能質量改善方法多為引入有源電力濾波器、靜止同步補償器和 動態電壓恢復器等電能質量調控設備。但一種調控設備主要針對一類電能質 量問題，對于多種電能質量問題，需要購買多種調控設備，且需考慮設備的 購買與維護成本，還占用了額外的物理空間，使得配電網內的布局布線更為 復雜。

同時，配電網中的電能質量調控方法可以歸結為兩類，第一類是通過添 加傳統的電能質量調控設備，但有其經濟成本與物理空間的限制。考慮到逆 變器并不是總能處于滿發狀態，利用逆變器的剩余容量進行電能質量調控為 第二類調控方法，逆變器設備與APF、SVC等的拓撲結構是相似的，在現有硬 件的基礎上升級軟件算法或添加相應的傳感器可實現電能質量的調控，當協 同控制多臺逆變器參與電能質量調控，能有效地對電網中的諧波、無功以及 不平衡分量予以補償。

那么，如何考慮光伏逆變器和電動汽車充電樁綜合因素，對電能質量進 行調控處理已經成為急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中電能質量調控方法未充分考慮光伏 逆變器和電動汽車充電樁影響因素的缺陷，提供一種基于光伏逆變器和充電 樁可調控容量的電能質量調控方法來解決上述問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種基于光伏逆變器和充電樁可調控容量的電能質量調控方法，包括以下 步驟：

11)光伏逆變器與充電樁可調控容量的計算：利用逆變器的剩余容量調節 電網電能質量指標，計算兩者的可調控容量Q，其中，逆變器包括光伏逆變器 以及電動汽車充電樁，可調控容量Q包括光伏逆變器的容量約束Q_pv以及電動 汽車充電樁的可調控能力Q_EV(t,x)；

12)待調控電能質量區域的確定：根據電能質量指標的嚴重程度，選擇最 嚴重的電能質量指標(實際應用中，電能質量指標可以包括諧波質量指標、電 壓偏差指標和三相不平衡指標)作為第一次調控的電能質量指標，基于選擇的 電能質量指標對需要進行電能質量調控的區域進行區域劃分，按照關聯度順序 依次將關聯度高的多個節點劃分為同一區域，從而完成區域劃分，得到多個待 調控電能質量的區域；

13)電能質量的調控：對多個待調控電能質量的區域進行電能質量調控；

14)電能質量指標的評估：調控后使用電能質量監測儀評估各項電能質量 指標得到評估結果，如果仍有電能質量指標未達到需求，則選定該未達到需求 的電能質量指標進行再次調控并重復步驟12)-14)，直至所有的電能質量指標 達到需求。

即根據區域劃分進行調控并評估，反復調控直至電能質量達標的具體過程 為：先針對最嚴重的電能質量指標，根據灰色關聯分析進行區域劃分，利用可 調控逆變器進行該電能質量指標的調控，不對其中電能質量指標進行解耦調 控；在調控后再進行電能質量評估，選擇第二嚴重的指標進行區域劃分與調控， 如此反復調控，直至電能質量達標。