一種光伏電站無功電壓控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光伏電站無功電壓控制方法，屬于電力系統(tǒng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的光伏電站無功電壓控制方法，根據(jù)光伏電站無功設(shè)定值、光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)母線電壓，給出光伏電站的無功分配方法。本發(fā)明能夠兼顧到充分利用光伏逆變器無功能力和動態(tài)無功補(bǔ)償裝置調(diào)節(jié)的快速性，真正實(shí)現(xiàn)光伏逆變器和動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的快速連續(xù)無功協(xié)調(diào)控制，從而能夠滿足電網(wǎng)對光伏電站的無功電壓要求。
【專利說明】一種光伏電站無功電壓控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明涉及一種光伏電站無功電壓控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是隨機(jī)不可控制的，太陽能資源本身具有隨機(jī)性、間歇性、周期性以及波動性的特點(diǎn)，以太陽能為能源的光伏電站的出力同樣具有以上特點(diǎn)。隨著光伏發(fā)電在電源中的比例不斷增大，光伏電源的并網(wǎng)對配網(wǎng)和高壓輸電網(wǎng)的電壓質(zhì)量均產(chǎn)生不容忽視的影響。為適應(yīng)大規(guī)模光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行，需要注重光伏電站無功電壓的控制研究。
[0003]光伏逆變器因光伏技術(shù)的發(fā)展，已實(shí)現(xiàn)有功、無功的解耦控制，因此可作為光伏電站的重要無功電源。而實(shí)際運(yùn)行中基本上閑置了光伏逆變器的無功容量，不參與無功調(diào)節(jié)，造成事實(shí)上的浪費(fèi)。早期光伏電站利用投切電容器實(shí)現(xiàn)無功調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)不連續(xù)，且響應(yīng)慢。目前，新光伏電站都加裝動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，常見SVC、SVG等，達(dá)到無功的快速連續(xù)調(diào)節(jié)。
[0004]因此，光伏電站需利用光伏逆變器和動態(tài)補(bǔ)償裝置進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。一方面需盡量充分利用光伏逆變器的無功能力，另一方面由于通信時間的存在，光伏逆變器調(diào)節(jié)速度往往沒有動態(tài)無功補(bǔ)償裝置快速。而目前，控制方法中要么首先分配給光伏逆變器或是一起分配而忽略二者間調(diào)節(jié)速度的差異，要么主要利用動態(tài)無功補(bǔ)償裝置而未盡量充分利用光伏逆變器的無功能力。因而沒有兼顧到充分利用光伏逆變器無功能力和動態(tài)無功補(bǔ)償裝置調(diào)節(jié)的快速性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是:針對現(xiàn)有技術(shù)中沒有兼顧到充分利用光伏逆變器無功能力和動態(tài)無功補(bǔ)償裝置調(diào)節(jié)的快速性的問題，提供一種光伏電站無功電壓控制方法。該方法根據(jù)光伏電站無功設(shè)定值、光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)母線電壓，給出光伏電站的無功分配方法，以滿足電網(wǎng)對光伏電站的無功電壓要求。
[0006]具體地說，本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，包括下列步驟:
[0007]I)獲取光伏電站無功設(shè)定值Qtmgrt、光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓參考值Utmgrt、以及實(shí)時測量的光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)無功實(shí)測值Q_和電壓實(shí)測值Umea ；
[0008]2)選擇光伏電站的控制方式，光伏電站的控制方式的類型分為電壓控制模式和無功設(shè)定控制模式兩種類型；
[0009]3)若光伏電站的控制方式為電壓控制模式，則根據(jù)公式Λ U= I Utmget-Umea I計算電壓偏差值A(chǔ)U ；
[0010]如電壓偏差值A(chǔ)U在預(yù)先設(shè)定的電壓偏差死區(qū)閾值內(nèi)，則光伏電站不進(jìn)行無功補(bǔ)償，轉(zhuǎn)向步驟7);否則計算無功補(bǔ)償參考值QDMf，并將Qtorf作為所需補(bǔ)償無功參考值Qkef，轉(zhuǎn)向步驟5)；[0011]4)若光伏電站的控制方式為無功設(shè)定模式，則根據(jù)公式AQ=IQtmgrt-QnJ計算無功偏差值Λ Q ;
[0012]如無功偏差值A(chǔ)Q在預(yù)先設(shè)定的無功偏差死區(qū)閾值內(nèi)，則光伏電站不改變無功輸出，轉(zhuǎn)向步驟7);否則將Qtmgrt作為所需補(bǔ)償無功參考值Qkef，轉(zhuǎn)向步驟5)；
[0013]5)讀取無功補(bǔ)償源狀態(tài)，包括各光伏逆變器的無功容量Qi nbqm、動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的無功容量Qsrem ；
[0014]6)根據(jù)Qkef以及獲得的無功補(bǔ)償源狀態(tài)，對各光伏逆變器和動態(tài)無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功分配，并進(jìn)行無功輸出；
[0015]7)轉(zhuǎn)向步驟I,進(jìn)入下一計算周期。
[0016]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于:所述步驟3)中，按以下公式計算無功補(bǔ)償參考
值 Q)ref:
【權(quán)利要求】
1.一種光伏電站無功電壓控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)獲取光伏電站無功設(shè)定值Qtogrt、光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓參考值Utmgrt、以及實(shí)時測量的光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)無功實(shí)測值Q_和電壓實(shí)測值U_ ； 2)選擇光伏電站的控制方式，光伏電站的控制方式的類型分為電壓控制模式和無功設(shè)定控制模式兩種類型； 3)若光伏電站的控制方式為電壓控制模式，則根據(jù)公式AU=|Uta_-U_|計算電壓偏差值Δ U ； 如電壓偏差值△ U在預(yù)先設(shè)定的電壓偏差死區(qū)閾值內(nèi)，則光伏電站不進(jìn)行無功補(bǔ)償，轉(zhuǎn)向步驟7);否則計算無功補(bǔ)償參考值QDMf，并將QDMf作為所需補(bǔ)償無功參考值Qkef，轉(zhuǎn)向步驟5)； 4)若光伏電站的控制方式為無功設(shè)定模式,則根據(jù)公式ΔQ= I Qtmgrt-Q_ I計算無功偏差值Δ Q ； 如無功偏差值A(chǔ)Q在預(yù)先設(shè)定的無功偏差死區(qū)閾值內(nèi)，則光伏電站不改變無功輸出，轉(zhuǎn)向步驟7);否則將Qtmgrt作為所需補(bǔ)償無功參考值Qkef，轉(zhuǎn)向步驟5)； 5)讀取無功補(bǔ)償源狀態(tài)，包括各光伏逆變器的無功容量Quibqm、動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的無功容量Qsvcm ； 6)根據(jù)Qkef以及獲得的 無功補(bǔ)償源狀態(tài)，對各光伏逆變器和動態(tài)無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功分配，并進(jìn)行無功輸出； 7)轉(zhuǎn)向步驟1，進(jìn)入下一計算周期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏電站無功電壓控制方法，其特征在于，所述步驟3)中，按以下公式計算無功補(bǔ)償參考值Qtoef:

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏電站無功電壓控制方法，其特征在于，所述步驟3)和步驟4)中，所述電壓偏差死區(qū)閾值和無功偏差死區(qū)閾值均為相應(yīng)允許波動量和測量誤差之和。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏電站無功電壓控制方法，其特征在于，所述步驟6)中，對各光伏逆變器和動態(tài)無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功分配的方法，包括以下步驟: 6-1)根據(jù)調(diào)度要求將各光伏逆變器分別設(shè)置為單獨(dú)運(yùn)行逆變器和成組控制逆變器；電站的無功分配首先去除單獨(dú)運(yùn)行逆變器的無功輸出量，則分配給成組控制逆變器和動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的總無功量Qtof為:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏電站無功電壓控制方法，其特征在于，所述λ按以下公式進(jìn)行設(shè)定:
【文檔編號】H02J3/18GK103944172SQ201310368408
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】許士光, 張海寧, 孟可風(fēng), 馬勇飛, 李春來, 楊立濱, 孫偉偉 申請人:南京南瑞集團(tuán)公司, 國網(wǎng)青海省電力公司, 國網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)安徽省電力公司, 國家電網(wǎng)公司