本發(fā)明屬于光伏電站優(yōu)化，具體涉及一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和生活水平的提高，家用電器的普及率增加，導(dǎo)致用電需求顯著增長。為了滿足這一日益增長的用電需求，需要額外增加供電設(shè)備。而在農(nóng)村地區(qū)，由于建筑物多為單體住宅，屋頂面積較大且產(chǎn)權(quán)清晰，非常適合安裝分布式光伏電站。這一特點促進了光伏電站集中分布在農(nóng)村的現(xiàn)象。

2、在農(nóng)村電網(wǎng)中由于線路較長且負載分布不均，容易造成電壓波動和不平衡現(xiàn)象。當大光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)后，如果缺乏有效的管理和調(diào)節(jié)機制，可能會進一步加劇這些問題，因而在光伏電站接入電網(wǎng)應(yīng)用中需要通過引入補償調(diào)節(jié)設(shè)備來調(diào)整電網(wǎng)中的無功功率，從而改善供電穩(wěn)定性。

3、現(xiàn)有技術(shù)中引入的補償調(diào)節(jié)設(shè)備一般為無功補償器，無功補償器是通過在光伏接入電網(wǎng)時進行投切提供或吸收必要的無功功率，以維持電網(wǎng)穩(wěn)定，雖然操作簡單，但單純使用無功補償器進行無功補償一方面當光伏接入電網(wǎng)造成電網(wǎng)波動較大時需要頻繁投切來維持電網(wǎng)的穩(wěn)定，這不僅影響設(shè)備的壽命，無形中增加維護成本，還可能產(chǎn)生瞬態(tài)干擾影響其他用電設(shè)備的穩(wěn)定運行，另一方面當電網(wǎng)中的無功需求快速變化時，無功補償器存在無法及時響應(yīng)的隱患，容易造成無功補償操作滯后，導(dǎo)致無功功率比例持續(xù)增加，不僅會引發(fā)電網(wǎng)振蕩還使得電網(wǎng)整體的功率因數(shù)下降，增加了電網(wǎng)的損耗。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于改善現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，提供一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化系統(tǒng)及方法，通過結(jié)合無功補償器與電池儲能系統(tǒng)形成混合補償方案，能夠最大限度降低無功補償器的投切頻率同時實現(xiàn)無功補償目的。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：本發(fā)明的第一方面提供一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化系統(tǒng)，由儲能電池、無功補償器、電網(wǎng)和光伏電站構(gòu)成，其中光伏電站的重要組成部件為逆變器，本發(fā)明包括以下模塊：用電時段分類模塊，用于調(diào)取光伏電站對應(yīng)供電區(qū)域在當前所處季節(jié)的歷史用電日志，并從歷史用電日志中提取用電時段和用電量，由此將供電區(qū)域在一天內(nèi)的用電時間區(qū)間分類為高峰用電時段和非高峰用電時段。

3、光伏接入時段分類模塊，用于在歷史光伏接入電網(wǎng)時匯總接入日及相應(yīng)接入日的接入時間區(qū)間進行光伏接入時段劃分，并提取接入時間區(qū)間的電能質(zhì)量監(jiān)測記錄，接著從記錄中提取監(jiān)測日期和監(jiān)測時刻進行光伏接入時段與電能質(zhì)量監(jiān)測記錄的匹配，進而據(jù)此將光伏接入時段分類為波動接入時段和穩(wěn)定接入時段。

4、光伏發(fā)電時段分類模塊，用于在歷史光伏電站發(fā)電時匯總發(fā)電日及相應(yīng)發(fā)電日的發(fā)電時間區(qū)間進行光伏發(fā)電時段劃分，并利用安裝在光伏電站的電表設(shè)備調(diào)取發(fā)電時間區(qū)間內(nèi)的時序發(fā)電量采集數(shù)據(jù)與光伏發(fā)電時段進行匹配，據(jù)此將光伏發(fā)電時段分類為強盛發(fā)電時段和非強盛發(fā)電時段。

5、適配接入對象確定模塊，用于在識別電網(wǎng)需要接入外部電源時基于需求接入時間和分類的用電時段、光伏接入時段和光伏發(fā)電時段確定適配接入對象。

6、光伏接入調(diào)節(jié)模塊，用于在確定適配接入對象為光伏時進行光伏電站組件運行調(diào)節(jié)。

7、無功補償調(diào)節(jié)切換模塊，用于在光伏接入電網(wǎng)時進行無功補償器投切需求評判，并在需求投切的投切操作中進行投切響應(yīng)檢測，識別是否存在投切響應(yīng)不及時，并在識別投切響應(yīng)不及時時斷開光伏接入切換為儲能電池接入。

8、本發(fā)明的第二方面提出一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化方法，包括以下步驟：s1、調(diào)取光伏電站對應(yīng)供電區(qū)域在當前所處季節(jié)的歷史用電日志，并從歷史用電日志中提取用電時段和用電量，由此將供電區(qū)域在一天內(nèi)的用電時間區(qū)間分類為高峰用電時段和非高峰用電時段。

9、s2、在歷史光伏接入電網(wǎng)時匯總接入日及相應(yīng)接入日的接入時間區(qū)間進行光伏接入時段劃分，并提取接入時間區(qū)間的電能質(zhì)量監(jiān)測記錄，接著從記錄中提取監(jiān)測日期和監(jiān)測時刻進行光伏接入時段與電能質(zhì)量監(jiān)測記錄的匹配，進而據(jù)此將光伏接入時段分類為波動接入時段和穩(wěn)定接入時段。

10、s3、在歷史光伏電站發(fā)電時匯總發(fā)電日及相應(yīng)發(fā)電日的發(fā)電時間區(qū)間進行光伏發(fā)電時段劃分，并利用安裝在光伏電站的電表設(shè)備調(diào)取發(fā)電時間區(qū)間內(nèi)的時序發(fā)電量采集數(shù)據(jù)與光伏發(fā)電時段進行匹配，據(jù)此將光伏發(fā)電時段分類為強盛發(fā)電時段和非強盛發(fā)電時段。

11、s4、在識別電網(wǎng)需要接入外部電源時基于需求接入時間和分類的用電時段、光伏接入時段和光伏發(fā)電時段確定適配接入對象。

12、s5、在確定適配接入對象為光伏時進行光伏電站組件運行調(diào)節(jié)。

13、s6、在光伏接入電網(wǎng)時進行無功補償器投切需求評判。

14、s7、當評判無功補償器存在投切需求時執(zhí)行投切操作，并在執(zhí)行中進行投切響應(yīng)檢測，識別是否存在投切響應(yīng)不及時，進而在識別投切響應(yīng)不及時時斷開光伏接入切換為儲能電池接入。

15、結(jié)合上述的所有技術(shù)方案，本發(fā)明所具備的積極效果為：1、本發(fā)明通過調(diào)取歷史數(shù)據(jù)進行用電高峰與非高峰時段、光伏接入穩(wěn)定與波動時段、光伏發(fā)電強盛與非強盛時段分類，由此在識別電網(wǎng)需要接入外部電源時基于上述時段分類確定電網(wǎng)的適配接入對象為儲能電池還是光伏，能夠優(yōu)先使用儲能電池取電，而非直接從光伏電站取電，從而在很大程度上降低了光伏接入電網(wǎng)的頻率，使得無功補償器的投切次數(shù)也隨之減少，從而減輕了設(shè)備的磨損，延長了設(shè)備的使用壽命，同時基于時段劃分的調(diào)度策略使得電網(wǎng)能夠動態(tài)地調(diào)節(jié)儲能電池和光伏電站的輸出，提高了系統(tǒng)的靈活性。

16、2、本發(fā)明在確定適配接入對象為光伏后進行無功補償器投切操作中增加了投切響應(yīng)檢測，當識別投切響應(yīng)不及時時斷開光伏接入切換為儲能電池接入，可以避免由于無功補償滯后造成的電網(wǎng)振蕩現(xiàn)象，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，為無功補償器滯后補償提供一種有效可靠的彌補手段。

技術(shù)特征：

1.一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，由儲能電池、無功補償器、電網(wǎng)和光伏電站構(gòu)成，其中光伏電站的重要組成部件為逆變器，具體實施包括以下模塊：

2.如權(quán)利要求1所述的一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于：所述從歷史用電日志中提取用電時段和用電量實現(xiàn)如下：

3.如權(quán)利要求1所述的一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于：所述高峰用電時段和非高峰用電時段如下分類過程：

4.如權(quán)利要求2所述的一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于：所述光伏接入時段劃分如下：

5.如權(quán)利要求4所述的一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于：所述將光伏接入時段分類為波動接入時段和穩(wěn)定接入時段實施如下：

6.如權(quán)利要求2所述的一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于：所述強盛發(fā)電時段和非強盛發(fā)電時段如下分類過程：

7.如權(quán)利要求1所述的一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于：所述適配接入對象確定過程如下：

8.如權(quán)利要求1所述的一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于：所述光伏電站組件運行調(diào)節(jié)如下過程：

9.如權(quán)利要求1所述的一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于：所述無功補償器投切需求評判如下過程：

10.一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于光伏電站優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光伏電站補償調(diào)節(jié)優(yōu)化系統(tǒng)及方法，通過調(diào)取歷史數(shù)據(jù)進行用電高峰與非高峰時段、光伏接入穩(wěn)定與波動時段、光伏發(fā)電強盛與非強盛時段劃分，由此在識別電網(wǎng)需要接入外部電源時基于上述時段劃分確定電網(wǎng)的適配接入對象為儲能電池還是光伏，能夠優(yōu)先使用儲能電池取電，而非直接從光伏電站取電，從而在很大程度上降低了光伏接入電網(wǎng)的頻率，使得無功補償器的投切次數(shù)也隨之減少，從而減輕了設(shè)備的磨損，延長了設(shè)備的使用壽命，同時基于時段劃分的調(diào)度策略使得電網(wǎng)能夠動態(tài)地調(diào)節(jié)儲能電池和光伏電站的輸出，提高了系統(tǒng)的靈活性。

技術(shù)研發(fā)人員：王育華,袁開軍,余彬,黃楊
受保護的技術(shù)使用者：泰州敬道電力工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17