一種提高光伏電站電壓合格率的無功電壓控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術領域，尤其涉及一種提高光伏電站電壓合格率的無功電壓控制方法。
【背景技術】
[0002]太陽能發(fā)電近年來在國家的大力扶持下獲得了巨大的發(fā)展，由于太陽能發(fā)電的隨機性、間歇性的特點，造成電網(wǎng)運行調度的困難和復雜化，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行造成了很大影響，因此電網(wǎng)調度機構迫切需要實現(xiàn)光伏電站運行的實時監(jiān)控。而AVC(自動電壓控制)技術作為光伏電站的新系統(tǒng)，對光伏電站電壓有著至關重要的影響。
[0003]光伏發(fā)電的隨機波動性，增加了電網(wǎng)運行控制的難度，降低電網(wǎng)運行經濟性。對于一個由數(shù)十臺甚至上百臺具有無功調節(jié)能力的逆變器，其無功控制的關鍵在于如何協(xié)調光伏電站無功控制與逆變器控制之間的關系。由于光伏電站機組容量相對較小，單臺逆變器無功調節(jié)難以實現(xiàn)對系統(tǒng)電壓的支撐，也難以滿足相關規(guī)程要求。因此，光伏電站的無功功率調節(jié)問題必然牽涉到眾多逆變器組及無功補償裝置的聯(lián)合調節(jié)。如何協(xié)調控制每臺逆變器的及無功補償裝置無功輸出，使得光伏電站并網(wǎng)點的無功輸出滿足系統(tǒng)負荷變化，抑制由負荷變化引起的母線電壓波動，抵御由局部電網(wǎng)故障造成的控制點電壓跌落，維持光伏電站接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)電壓穩(wěn)定問題備受關注。
[0004]目前主流的控制方案如下:光伏站AVC系統(tǒng)接收到調度中心主站下發(fā)的并網(wǎng)點母線電壓指令后，AVC子站結合當前站內運行工況，計算出電壓達標所需的無功量，根據(jù)逆變器有限，SVC或者SVG等無功補償裝置次之，再提示調節(jié)或直接調節(jié)主變的順序進行控制。目前按照各逆變器等功率因數(shù)的分配策略將無功分配給各逆變器，若逆變器發(fā)出的無功不能滿足電壓調控要求，則再將無功指令下發(fā)給無功補償裝置，使光伏電站母線電壓維持在調度中心下達的指令附近。
[0005]但目前這種方案在實際應用中存在以下問題:(1)按照功率因數(shù)的分配策略，在一個指令周期內(目前已接入的各級調度，一般5分鐘下發(fā)一個指令，在一個指令周期內，太陽能電池板受光照強度影響，有功變化頻繁，這時會存在輸出指令變化頻繁的情況(一般是15-30S，根據(jù)計算出的的無功增量，單次或逐步下發(fā)給逆變器)。(2)個別逆變器存在無功輸出不準，或者故障不能輸出無功的情況，造成本次調節(jié)誤差。目前光伏電站AVC調節(jié)的電壓合格率普遍偏低。

【發(fā)明內容】

[0006]為了解決【背景技術】中存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種提高光伏電站電壓合格率的無功電壓控制方法，電壓調節(jié)合格率高。
[0007]本發(fā)明提出的一種提高光伏電站電壓合格率的無功電壓控制方法，包括以下步驟:
[0008]獲取光伏電站逆變器及無功補償裝置的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)信息以及升壓站電氣量信息；
[0009]計算光伏電站內光伏逆變器的電壓無功靈敏度、無功補償裝置并網(wǎng)點的電壓無功靈敏度、并網(wǎng)點的電壓無功靈敏度；
[0010]統(tǒng)計光伏電站內M臺逆變器、無功補償裝置當前可控的無功裕度，無功裕度包括X臺逆變器的第一無功裕度、Y臺逆變器的第二無功裕度、無功補償裝置的第三無功裕度，其中 X+Y = M ;
[0011]計算光伏電站當前所需的無功增量；
[0012]將光伏電站所需的無功增量與M臺逆變器、無功補償裝置當前可控的無功裕度進行比較，若光伏電站所需無功增量可由第一無功裕度承擔，則選擇X臺逆變器釋放第一無功裕度；
[0013]統(tǒng)計當前被選擇的X臺逆變器的第一無功裕度與光伏電站所需的無功增量生成的偏差；
[0014]若偏差可由第二無功裕度承擔，則選擇Y臺逆變器釋放第二無功裕度；若偏差較小，則選擇Y/2臺逆變器釋放其所有的無功裕度；
[0015]若光伏電站所需無功增量超過X臺逆變器、Y臺逆變器當前可控的無功裕度，則選擇X臺逆變器、Y臺逆變器、無功補償裝置分別釋放第一無功裕度、第二無功裕度、第三無功裕度。
[0016]優(yōu)選的，電氣量信息包括升壓站主變高低壓側母線電壓、主變高低壓側有功功率和有功功率。
[0017]優(yōu)選的，無功補償裝置為SVC或SVG。
[0018]在本發(fā)明中，通過改變逆變器的分配方式、實時計算逆變器和無功補償裝置的控制偏差，在電壓無功調節(jié)過程中引入控制偏差補償。通過對逆變器和無功補償裝置無功電壓控制目標的偏差補償處理，使光伏站無功源的輸出和控制目標之間的穩(wěn)態(tài)偏差逐步減小，直到達到控制目標，有利于提高電壓調節(jié)合格率。通過狀態(tài)估計來修正控制目標，整個電壓控制過程中，安全性和穩(wěn)定性得以提高，提高了并網(wǎng)點電壓安全運行水平，電壓調節(jié)合格率高。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明提出的一種提高光伏電站電壓合格率的無功電壓控制方法流程圖。
【具體實施方式】
[0020]參照圖1，本發(fā)明提出一種提高光伏電站電壓合格率的無功電壓控制方法，包括以下步驟:
[0021]獲取光伏電站逆變器及無功補償裝置的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)信息以及升壓站電氣量信息；電氣量信息包括升壓站主變高低壓側母線電壓、主變高低壓側有功功率和有功功率。
[0022]計算光伏電站內光伏逆變器的電壓無功靈敏度、無功補償裝置并網(wǎng)點的電壓無功靈敏度、并網(wǎng)點的電壓無功靈敏度。
[0023]統(tǒng)計光伏電站內M臺逆變器、無功補償裝置當前可控的無功裕度，無功裕度包括X臺逆變器的第一無功裕度、Y臺逆變器的第二無功裕度、無功補償裝置的第三無功裕度，其中 X+Y = M ;
[0024]計算光伏電站當前所需的無功增量；
[0025]將光伏電站所需的無功增量與M臺逆變器、無功補償裝置當前可控的無功裕度進行比較，若光伏電站所需無功增量可由第一無功裕度承擔，則選擇X臺逆變器釋放第一無功裕度；
[0026]統(tǒng)計當前被選擇的X臺逆變器的第一無功裕度與光伏電站所需的無功增量生成的偏差；
[0027]若偏差可由第二無功裕度承擔，則選擇Y臺逆變器釋放第二無功裕度；若偏差較小，則選擇Y/2臺逆變器釋放其所有的無功裕度；
[0028]若光伏電站所需無功增量超過X臺逆變器、Y臺逆變器當前可控的無功裕度，則選擇X臺逆變器、Y臺逆變器、無功補償裝置分別釋放第一無功裕度、第二無功裕度、第三無功裕度。
[0029]本實施例中無功補償裝置為SVC或SVG。
[0030]本發(fā)明提出的一種提高光伏電站電壓合格率的無功電壓控制方法，通過改變逆變器的分配方式、實時計算逆變器和無功補償裝置的控制偏差，在電壓無功調節(jié)過程中引入控制偏差補償。通過對逆變器和無功補償裝置無功電壓控制目標的偏差補償處理，使光伏站無功源的輸出和控制目標之間的穩(wěn)態(tài)偏差逐步減小，直到達到控制目標，有利于提高電壓調節(jié)合格率。通過狀態(tài)估計來修正控制目標，整個電壓控制過程中，安全性和穩(wěn)定性得以提高，提高了并網(wǎng)點電壓安全運行水平。
[0031]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種提高光伏電站電壓合格率的無功電壓控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲取光伏電站逆變器及無功補償裝置的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)信息以及升壓站電氣量信息； 計算光伏電站內逆變器的電壓無功靈敏度、無功補償裝置并網(wǎng)點的電壓無功靈敏度、并網(wǎng)點的電壓無功靈敏度； 統(tǒng)計光伏電站內M臺逆變器、無功補償裝置當前可控的無功裕度，無功裕度包括X臺逆變器的第一無功裕度、Y臺逆變器的第二無功裕度、無功補償裝置的第三無功裕度，其中X+Y = M ； 計算光伏電站當前所需的無功增量； 將光伏電站所需的無功增量與M臺逆變器、無功補償裝置當前可控的無功裕度進行比較，若光伏電站所需無功增量可由第一無功裕度承擔，則選擇X臺逆變器釋放第一無功裕度； 統(tǒng)計當前被選擇的X臺逆變器的第一無功裕度與光伏電站所需的無功增量生成的偏差; 若偏差可由第二無功裕度承擔，則選擇Y臺逆變器釋放第二無功裕度；若偏差較小，則選擇Y/2臺逆變器釋放其所有的無功裕度； 若光伏電站所需無功增量超過X臺逆變器、Y臺逆變器當前可控的無功裕度，則選擇X臺逆變器、Y臺逆變器、無功補償裝置分別釋放第一無功裕度、第二無功裕度、第三無功裕度。2.根據(jù)權利要求1所述的提高光伏電站電壓合格率的無功電壓控制方法，其特征在于，電氣量信息包括升壓站主變高低壓側母線電壓、主變高低壓側有功功率和有功功率。3.根據(jù)權利要求1或2所述的提高光伏電站電壓合格率的無功電壓控制方法，其特征在于，無功補償裝置為SVC或SVG。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種提高光伏電站電壓合格率的無功電壓控制方法，包括以下步驟：獲取光伏電站逆變器及無功補償裝置的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)信息以及升壓站電氣量信息；計算光伏電站內光伏逆變器的電壓無功靈敏度、無功補償裝置并網(wǎng)點的電壓無功靈敏度、并網(wǎng)點的電壓無功靈敏度；統(tǒng)計光伏電站內M臺逆變器當前可控的無功裕度、無功補償設備當前可控的無功裕度；計算光伏電站當前所需的無功增量；將光伏電站所需的無功增量與逆變器、無功補償設備當前可控的無功裕度進行比較；統(tǒng)計偏差；進行無功補償。本發(fā)明有利于提高電壓調節(jié)合格率。
【IPC分類】H02J3/16
【公開號】CN105048472
【申請?zhí)枴緾N201510402326
【發(fā)明人】張平剛, 殷駿, 程琦, 謝芝東, 陳超
【申請人】安徽立卓智能電網(wǎng)科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月8日