CN109599891B - 光伏发电与电网三相平衡的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种光伏发电与电网三相平衡的控制方法，通过测控装置和电网治理装置实现，步骤为：第一步，通过测控装置读取的功率判断电网潮流方向，当功率为正时电网向负荷供电，功率为负时光伏发电向电网馈电；第二步，测控装置将读取到的三相电网功率进行平均值计算；第三步，当三相功率不平衡时，判断电网向负荷供电功率最大或光伏发电向电网馈电功率最大的一相线路；第四步，计算三相不平衡相线路中的每台电网治理装置的功率分配系数；第五步，计算三相不平衡相线路中每台电网治理装置功率分配值；第六步，测控装置依据电网治理装置功率分配值，控制相应的电网治理装置输出或吸收功率，达到电网功率三相平衡的目的。

Description

光伏发电与电网三相平衡的控制方法

技术领域

本发明涉及一种光伏发电与电网三相平衡控制方法。

背景技术

随着光伏的快速发展，国家精准扶贫政策的推出，分布式光伏发电以区域形式爆发性的增长。由于农村配电网供电能力较弱，线路阻抗大，基本以单相负荷为主，用电负荷分布不均。尤其是在只有电网供电时，用电高峰期呈现严重的三相不平衡状态，造成某个单相电压过低、谐波增大。由此，区域内分布式光伏发电将面临着高密度、多点接入光伏的安装分布不均、潮流复杂的问题，这将造成区域配电网波动、电压抬高、三相不平衡，以及谐波电流增大，极易造成配电设施和用户设备损坏。为了满足电网末端指标及供电要求，一般采取调整变压器分接头，使输出电压升高的措施。此时光伏发电单元的接入，在电网无负荷或轻负荷，以及无法就地消纳光伏发电的情况下，光伏发电将造成电网电压进一步抬升，超出国家电网标准上限，致使光伏逆变器停机，大量的光伏被弃光。

有些光伏逆变器商家以盈利为目的，不顾及电网质量问题，不依据电网功率平衡输出特性安装光伏，在电压超标的基础上强行发电，造成电网谐波、电压严重超标，单相电压已接近300V(国家标准为220V±10％)，给电网带来的是灾难性的损坏，同时伴随部分家电被烧坏，使得国家精准扶贫政策形同虚设，给国家、个人带来了极大的经济损失，而且给利国利民的光伏发电带来了负面的影响。

由此国家针对此问题投入人力、财力进行专项课题研究，以农网末端治理和光伏发电最大化为控制目标，通过测控装置对三相电网中的所有光伏发电单元监测分析，对电网治理装置实时控制，达到对农网末端治理和光伏发电最大化为控制的目的。

目前的治理措施之一是针对光伏发电功率波动、高比例发电和削峰填谷采用光储一体机和储能设备。储能设备在电网电压高时，吸收有限的光伏电量，稳定电网电压，防止逆变器因电压超标而停机，在电网电压低时定时释放出电量，保证光伏发电不被抛弃。随着光伏发电容量的增加，光储一体机和储能设备等产品的投放也增加，成本、占地大大的增加不适用于电网末端推广应用。

发明内容

本发明的目的是克服电网末端由于光伏发电接入带来的电网三相不平衡的问题，提出一种光伏发电与电网三相平衡的方法。

应用本发明的光伏发电与电网治理系统由测控装置、m台光伏发电单元及n台电网治理装置组成，m和n为整数，m≥1，n≥1。

所述的测控装置位于配电网变压器低压侧的输出端，测控装置向上接收远程管理调度数据，向下经网络通讯读取台区内三相线路所有电网治理装置、光伏发电单元设备的数据，并对n台电网治理装置进行控制。

所述的电网治理装置是一种单相线路输入输出装置，具有双向变流和储能功能，并具有接受远程控制和自适应两种工作模式。处于自适应控制模式时，短时的光伏发电、负荷功率增大电网电压超标，电网治理装置可快速吸收或释放功率，保证电网电压达标。接收远程控制时，电网治理装置接收测控装置控制命令，实现三相平衡、优化线损、电网达标等电网治理控制。

电网治理装置与m台光伏发电单元安装在同一单相线路中，间隔安装在m台光伏发电单元之间。电网治理装置与光伏发电单元各自独立与测控装置通讯。光伏发电单元由光伏组件和逆变器组成，光伏发电单元分布在台区内单相线路中。

测控装置由多功能表、有线无线通讯接口及控制器组成。其中多功能表为变压器低压侧三相电量监测仪表，控制器读取多功能表的数据、m台光伏发电单元数据，以及n台电网治理装置的数据，并依据控制策略对电网治理装置进行控制。控制器记录存储m台光伏发电单元和n台电网治理装置接入点的地理坐标、光伏发电单元容量、基本负荷特性和电网每段线路长度及阻抗。

本发明光伏发电与电网三相平衡方法通过测控装置和电网治理装置实现，步骤如下：

第一步，通过测控装置读取的功率判断电网潮流方向，当功率为正时电网向负荷供电，功率为负时光伏发电向电网馈电；

第二步，测控装置将读取到的三相电网功率进行平均值计算；

第三步，当三相功率不平衡时，测控装置判断电网向负荷供电功率最大或光伏发电向电网馈电功率最大的一相线路；

第四步，计算三相不平衡相线路中的每台电网治理装置的功率分配系数；

第五步，计算三相不平衡相线路中每台电网治理装置功率分配值；

第六步，测控装置依据电网治理装置功率分配值，控制相应的电网治理装置输出或吸收功率，达到电网功率三相平衡的目的。

第一步中，测控装置读取台区内所连接可通讯设备数据，并进行分析，定义当测控装置读取的功率为正值时，为仅有电网为负荷供电，电流、功率为正值，当测控装置读取的功率为负值时，由光伏发电向电网馈电，电流、功率为负值。

在仅有电网为负荷供电时，或光伏发电参与向电网馈电时，本发明各步骤具体如下：

1、仅有电网为负荷供电时，由于线路阻抗和负荷用电的原因，造成每相线路电压衰减，尤其电网末端，负荷功率越大电压衰减严重。某一时刻的三相电网中，每相线路的负荷瞬时功率不同，导致三相线路电压、功率出现不平衡现象。

在仅有电网为负荷供电时，本发明采用以下控制策略：

(1)判断电网潮流方向

为避免电网质量下降，测控装置实时读取多功能表及电网治理装置和光伏发电单元的数据，通过多功能表中的电压、电流及功率等数据，分析电网A相、B相及C相功率P_a、P_b、P_c的平衡状态及潮流方向，当电网A相、B相及C相功率均大于0，即P_a≥0、P_b≥0、P_c≥0，为电网三相功率为正值，测控装置判断电网向负荷供电；

(2)计算三相平均功率

测控装置依据三相功率P_a、P_b、P_c计算平均功率P_ave：

P_ave＝(P_a+P_b+P_c)/3

(3)判断三相功率不平衡的相线路，该相线路为电网向负荷供电功率最大的相线路

测控装置将三相平均功率P_ave分别与每相功率P_a、P_b、P_c进行差值计算，得到差值ΔP_a、ΔP_b、ΔP_c，将三组差值ΔP_a、ΔP_b、ΔP_c的绝对值分别与三相功率不平衡最大偏差允许值ΔP_d比较，当其中一相的比较结果大于等于三相功率不平衡最大偏差允许值ΔP_d时，判定三相功率处于不平衡状态，且该相线路为三相电网向负荷供电功率最大的一相线路。

(4)计算电网向负荷供电功率最大相线路中的每台电网治理装置的功率分配系数K

测控装置读取检测得到的负荷功率最大的相线路中，每台电网治理装置电压U₁、U₂、…、U_n和最末端光伏发电单元电压U_m，并由电网线路的始端到末端，依次将第一电网治理装置的输出端电压U₁与第二电网治理装置的输出端电压U₂做差值计算，得到差值ΔU_1-2；将第二电网治理装置的输出端电压U₂与第三电网治理装置的输出端电压U₃做差值计算，得到差值ΔU_2-3，如此类推，直至第n电网治理装置n的输出端电压U_n与最末端光伏发电单元m输出端电压U_m做差值计算，得到差值ΔU_n-m，将得到的所有差值求和：

ΔU_Z＝ΔU_1-2+ΔU_2-3+……+ΔU_n-m，

再分别将每组差值ΔU_1-2、ΔU_2-3、…、ΔU_n-m除以求和值ΔU_Z，得到每台电网治理装置的功率分配系数K₁、K₂、K₃、……、K_n。电网治理装置功率分配系数K的大小，可以反映对应的电网治理装置n-1与另一台电网治理装置n或电网治理装置n与最末端光伏发电单元m之间区间内的负荷功率大小，电网治理装置功率分配系数K越大，电网治理装置n-1与另一台电网治理装置n之间的区间内或电网治理装置n与最末端光伏发电单元m之间的区间内的负荷功率越大；反之电网治理装置功率分配系数K越小，电网治理装置n-1与另一台电网治理装置n之间的区间内或电网治理装置n与最末端光伏发电单元m之间的区间内的负荷功率越小。

(5)计算电网向负荷供电功率最大相线路中每台电网治理装置功率分配值P₁、P₂、…、P_n

测控装置将负荷功率最大相线路中每台电网治理装置的分配系数K，分别与多功能表采集的该相线路功率与三相功率平均值P_ave的差值ΔP进行乘积计算，得到每一台电网治理装置的功率分配值P₁、P₂、…、P_n。

(6)控制电网治理装置输出功率

测控装置依据每台电网治理装置功率分配值P₁、P₂、…、P_n，控制每台电网治理装置增加输出功率，每台电网治理装置增加的输出功率和该台电网治理装置分配的功率相等。如此实现就地对负荷供电，减少电网对负荷供电，达到降低线损，平衡三相电网的目的。

2、光伏发电参与向电网馈电时，由于线路阻抗、光伏发电及负荷功率小等原因，造成每相线路电压呈现递增，尤其电网末端，光伏发电向电网馈电功率越大电压升更严重。

某一时刻三相电网中，每相线路中的光伏发电单元的输出瞬时功率、电压和负荷功率都不同，所以发生三相功率不平衡。

在光伏发电参与向电网馈电时，本发明采用以下控制策略：

(1)判断电网潮流方向：

为避免电网质量下降，测控装置通过读取多功能表的电压、电流及功率等数据，分析电网三相功率P_a、P_b、P_c平衡状态及潮流方向，当电网A相、B相及C相的功率均为负值，即P_a＜0、P_b＜0、P_c＜0时，判断光伏发电向电网馈电。

(2)计算三相平均P_ave功率

测控装置依据三相P_a、P_b、P_c功率计算平均P_ave功率。

(3)判断三相功率不平衡时的光伏发电向电网馈电功率最大的相线路

测控装置将三相平均P_ave功率分别与每相功率P_a、P_b、P_c进行差值计算，得到差值ΔP_a、ΔP_b、ΔP_c，将三组差值ΔP_a、ΔP_b、ΔP_c的绝对值|ΔP_a|、|ΔP_b|、|ΔP_c|分别与三相功率不平衡最大偏差允许值ΔP_d比较。当其中一相的比较结果大于等于三相功率不平衡最大偏差允许值ΔP_d时，判定三相功率处于不平衡状态，且该相线路为三相电网中光伏发电向电网馈电功率最大的一相线路。

(4)计算光伏发电向电网馈电功率最大相线路中电网治理装置的功率分配系数K：

测控装置读取检测得到的光伏发电馈电功率最大的相线路中，每台电网治理装置的输出端电压U₁、U₂、…、U_n和最末端光伏发电单元m的输出端电压U_m，并由电网线路的始端到末端依次将第二电网治理装置的输出端电压U₂与第一电网治理装置的输出端电压U₁做差值计算，得到ΔU_2-1，第三电网治理装置输出端电压U₃与第二电网治理装置输出端电压U₂做差值计算，得到ΔU_3-2，如此类推，最末端光伏发电单元m的电压值U_m与第n电网治理装置n的输出端电压U_n做差值计算得到ΔU_m-n。

将得到的所有差值求和：

ΔU_Z＝ΔU_2-1+ΔU_3-2+……+ΔU_m-n，

再分别将每组差值ΔU_2-1、ΔU_3-2、…、ΔU_m-n除以求和值ΔU_Z，得到每台电网治理装置的功率分配系数K₁、K₂、…、K_n。

电网治理装置功率分配系数K的大小，可以反映对应第n-1电网治理装置与第n电网治理装置，或第n电网治理装置与最末端光伏发电单元m之间区间内的光伏发电功率大小，电网治理装置功率分配系数K越大，第n-1电网治理装置与第n电网治理装置之间区间内，或第n电网治理装置与最末端光伏发电单元m之间区间内的光伏发电功率越大；反之电网治理装置功率分配系数K越小，第n-1电网治理装置与第n电网治理装置之间的区间，或第n电网治理装置与最末端光伏发电单元m之间区间内的光伏发电功率越小。如第n-1电网治理装置的功率分配系数K_n-1大，则第n-1电网治理装置与第n电网治理装置之间区间内的光伏发电功率大；反之第n-1电网治理装置功率分配系数K_n-1小，则第n-1电网治理装置与第n电网治理装置之间区间内的光伏发电功率小。

(1)计算光伏发电向电网馈电功率最大相线路中的电网治理装置功率分配值

测控装置依据电网治理装置功率分配系数K，分别与其多功能表采集的该相线路功率P与三相功率平均值P_ave的差值ΔP进行乘积计算，得到每一台电网治理装置功率分配值P₁、P₂、...、P_n。

(2)控制电网治理装置吸收功率

测控装置依据每台电网治理装置功率分配值P₁、P₂、...、P_n控制每台电网治理装置增加吸收功率，每台电网治理装置增加的吸收功率和该台电网治理装置的功率分配值相等。如此实现光伏功率就地消纳，减少电网对馈电，达到降低线损，平衡三相电网的目的。

附图说明

图1为光伏发电单元发电与电网质量治理系统的结构；

图2只有电网向负荷供电时三相平衡控制策略流程图；

图3光伏发电单元和储能参与向电网馈电时三相平衡控制策流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。本发明平衡方法具体如下：

如图1所示，应用本发明的光伏发电与电网治理系统由测控装置、m台光伏发电单元及n台电网治理装置组成，m和n为整数，m≥1，n≥1。

所述的测控装置位于配电网变压器低压侧的输出端，测控装置向上接收远程管理调度数据，向下经网络通讯读取台区内三相线路所有电网治理装置、光伏发电单元设备的数据，并对n台电网治理装置进行控制。

所述的电网治理装置与m台光伏发电单元安装在同一单相线路中，间隔安装在m台光伏发电单元之间。电网治理装置与光伏发电单元各自独立与测控装置通讯。光伏发电单元由光伏组件和逆变器组成，光伏发电单元分布在台区内单相线路中。

测控装置由多功能表、有线无线通讯接口及控制器组成。其中多功能表为变压器低压侧三相电量监测仪表，控制器读取多功能表的数据、m台光伏发电单元数据，以及n台电网治理装置的数据，并依据控制策略对电网治理装置进行控制。控制器记录存储m台光伏发电单元和n台电网治理装置接入点的地理坐标、光伏发电单元容量、基本负荷特性和电网每段线路长度及阻抗。

1、如图2所示，在仅有电网为负荷供电时，本发明采用以下控制策略如下：

(1)判断电网潮流方向

测控装置首先读取多功能表中的电网三相功率P_a、P_b、P_c，当三相功率P_a≥0、P_b≥0、P_c≥0时，判断电网向负荷供电；

(2)计算三相功率P_a、P_b、P_c的平均值P_ave：

P_ave＝(P_a+P_b+P_c)/3

其中P_a、P_b、P_c分别为A相、B相、C相的功率，电网向负荷供电的输出功率为正值，P_ave为三相功率平均值。

(3)判断三相功率不平衡时的电网向负荷供电功率最大的相线路

首先计算每相功率与三相功率平均值的差值：

P_a-P_ave＝ΔP_a

P_b-P_ave＝ΔP_b

P_c-P_ave＝ΔP_c

其中，ΔP_a、ΔP_b、ΔP_c分别为A相、B相、C相的功率与三相功率平均的差值。

A相、B相、C相功率与三相功率平均的差值ΔP_a、ΔP_b、ΔP_c的绝对值与三相功率不平衡最大偏差允许值ΔP_d比较，判断是否大于等于三相功率不平衡最大偏差允许值ΔP_d：

ΔP_a≥ΔP_d

ΔP_b≥ΔP_d

ΔP_c≥ΔP_d

其中，ΔP_d为三相功率不平衡最大偏差允许值。

当其中一相的功率与三相功率平均值的差值≥ΔP_d，三相功率处于不平衡状态，确定该相为电网向负荷供电电功率最大的一相线路。

(4)计算电网向负荷供电功率最大相线路中的每台电网治理装置的功率分配系数K：

测控装置读取负荷用电功率最大相线路中，每台电网治理装置的输出端电压U₁、U₂、…、U_n和最末端光伏发电单元m的输出电压U_m。

由电网线路的始端到末端依次计算第一电网治理装置1的输出端电压U₁与第二电网治理装置2的输出端电压U₂的差值ΔU_1-2：

U₁-U₂＝ΔU_1-2

第二电网治理装置2的输出端电压U₂与第三电网治理装置3的输出端电压U₃的差值ΔU_2-3：

U₂-U₃＝ΔU_2-3

如此类推电网治理装置n的输出端电压U_n与最末端光伏发电单元m的输出端电压U_m的差值ΔU_n-m：

U_n-U_m＝ΔU_n-m

将得到的所有差值求和:

ΔU_Z＝ΔU_1-2+ΔU_2-3+……+ΔU_n-m

计算每台电网治理装置的功率分配系数K：

其中，K₁、K₂、…、K_n分别为第一电网治理装置1到第n电网治理装置n的功率分配系数。

(5)计算负荷用电功率最大相线路中的每台电网治理装置的功率分配值：

P₁＝K₁ΔP、P₂＝K₂ΔP、P₃＝K₃ΔP、…、P_n＝K_nΔP

其中P₁、P₂、…、P_n分别为第一电网治理装置1到第n电网治理装置n的功率分配值；ΔP为多功能表将读取到三相电网不平衡负荷功率最大一相线路的功率值与三相功率平均值P_ave的差值；

(6)控制电网治理装置输出功率

测控装置依据每台电网治理装置的功率分配值P₁、P₂、…、P_n，分别控制对应的电网治理装置向电网增加输出功率，每台电网治理装置增加的输出功率和该台电网治理装置分配的功率相等，实现对向负荷供电功率最大的三相电网不平衡相线路中的负荷就地供电，减少电网供电功率，降低线路损耗，使三相电网功率达到平衡。

2、如图3所示，在光伏发电参与向电网馈电时，本发明采用以下控制策略如下：

(1)判断电网潮流方向

测控装置读取多功能表的三相功率P_a、P_b、P_c数据，当判断P_a＜0、P_b＜0、P_c＜0时，为光伏发电向电网馈电。

(2)计算三相功率P_a、P_b、P_c的平均值P_ave：

P_ave＝(P_a+P_b+P_c)/3

其中P_a、P_b、P_c分别为A相、B相、C相的功率，光伏发电向电网馈电的输出功率为负值，P_ave为三相功率平均值。

(3)判断三相功率不平衡时的光伏发电向电网馈电功率最大相线路

首先计算每相功率与三相功率平均值的差值：

P_a-P_ave＝ΔP_a

P_b-P_ave＝ΔP_b

P_c-P_ave＝ΔP_c

其中，ΔP_a、ΔP_b、ΔP_c分别为A相、B相、C相的功率与三相功率平均的差值。

A相、B相、C相的功率与三相功率平均的差值ΔP_a、ΔP_b、ΔP_c的绝对值与三相功率不平衡最大偏差允许值ΔP_d比较，判断是否大于等于三相功率不平衡最大偏差允许值ΔP_d：

|ΔP_a|≥ΔP_d

|ΔP_b|≥ΔP_d

|ΔP_c|≥ΔP_d

其中，ΔP_d为三相功率不平衡最大偏差允许值。

当其中一相功率与三相功率平均值的差值≥ΔP_d，说明该相光伏发电馈电功率超出三相功率不平衡最大偏差允许值，三相功率处于不平衡状态，确定该相光伏发电向电网馈电功率最大。

(4)光伏发电向电网馈电功率最大相线路中电网治理装置的功率分配系数K：

测控装置读取光伏发电向电网馈电功率最大相线路中，每台电网治理装置的输出端电压U₁、U₂、…、U_n和末端光伏发电单元m的输出端电压U_m。

并由电网线路的始端到末端依次计算第二电网治理装置2输出端电压U₂与第一电网治理装置1输出端电压U₁差值ΔU_2-1：

U₂-U₁＝ΔU_2-1

第三电网治理装置3输出端电压U₃与第二电网治理装置2输出端电压U₂差值ΔU_3-2：

U₂-U₃＝ΔU_2-3

直至最末端光伏发电单元m输出端电压U_m与第n电网治理装置n输出端电压U_n差值ΔU_m-n：

U_m-U_n＝ΔU_m-n

将得到的所有差值求和:

ΔU_Z＝ΔU_2-1+ΔU_3-2+……+ΔU_m-n

计算每台电网治理装置的功率分配系数K：

其中，K₁、K₂、…、K_n分别为电网治理装置1到电网治理装置n的功率分配系数。

(5)计算光伏发电向电网馈电功率最大线路中，每台电网治理装置功率分配值：

P₁＝K₁ΔP、P₂＝K₂ΔP、P₃＝K₃ΔP、……、P_n＝K_nΔP

其中P₁、P₂、...、P_n分别为第一电网治理装置1到第n电网治理装置n的功率分配值；ΔP为多功能表读到的光伏发电向电网馈电最大功率与三相功率平均值P_ave的差值；

(6)控制电网治理装置吸收功率

测控装置依据每台电网治理装置的功率分配值P₁、P₂、…、P_n，分别控制对应的电网治理装置向电网增加吸收功率，每台电网治理装置吸收的功率和该台电网治理装置分配的增加吸收功率相等，实现对光伏发电向电网馈电功率最大线路中的光伏发电功率就地吸收，减少光伏发电功率向电网馈电，降低线路损耗，使三相电网功率达到平衡。

Claims (3)

1.一种光伏发电与电网三相平衡的控制方法，其特征在于：所述的控制方法通过光伏发电与电网治理系统实现，所述的光伏发电与电网治理系统由测控装置、m台光伏发电单元及n台电网治理装置组成，m和n为整数，m≥1，n≥1所述的测控装置位于配电网变压器低压侧的输出端，n台电网治理装置与m台光伏发电单元安装在同一单相线路中，间隔安装在m台光伏发电单元之间；电网治理装置与光伏发电单元各自独立与测控装置通讯；

所述的控制方法步骤如下；

第一步，通过测控装置读取的功率，判断电网潮流方向，当功率为正时电网向负荷供电，功率为负时光伏发电向电网馈电；

第二步，测控装置将读取到的三相电网功率进行平均值计算；

第三步，当三相功率不平衡时，测控装置判断电网向负荷供电功率最大或光伏发电向电网馈电功率最大的一相线路；

第四步，计算三相不平衡相线路中的每台电网治理装置的功率分配系数；

第五步，计算三相不平衡相线路中每台电网治理装置功率分配值；

第六步，测控装置依据电网治理装置功率分配值，控制相应的电网治理装置输出或吸收功率，达到电网功率三相平衡的目的；

在仅有电网为负荷供电时，所述的控制方法为：

(1)判断电网潮流方向

测控装置实时读取多功能表及电网治理装置和光伏发电单元的数据，通过多功能表中的电压、电流及功率，分析电网A相、B相及C相功率P_a、P_b、P_c的平衡状态及潮流方向，当电网A相、B相及C相的功率均大于0，即P_a≥0、P_b≥0、P_c≥0，测控装置判断为仅有电网向负荷供电；

(2)计算三相平均功率

测控装置依据其多功能表读取的三相功率计算三相平均功率P_ave：

P_ave＝(P_a+P_b+P_c)/3

(3)判断三相功率不平衡时电网向负荷供电功率最大相线路

测控装置将三相平均功率P_ave分别与每相功率P_a、P_b、P_c进行差值计算，得到差值△P_a、△P_b、△P_c，将三组差值△P_a、△P_b、△P_c的绝对值分别与三相功率不平衡最大偏差允许值△P_d比较，当其中一相的比较结果大于等于三相功率不平衡最大偏差允许值△P_d时，判定三相功率处于不平衡状态，且该相线路为三相电网向负荷供电功率最大的一相线路；

(4)计算负荷功率最大相线路中的每台电网治理装置的功率分配系数K

测控装置读取检测得到的负荷功率最大相线路中，每台电网治理装置电压U₁、U₂、…、U_n和最末端光伏发电单元电压U_m，并由电网线路的始端到末端，依次将第一电网治理装置的输出端电压U₁与第二电网治理装置的输出端电压U₂做差值计算，得到差值△U_1-2；将第二电网治理装置的输出端电压U₂与第三电网治理装置的输出端电压U₃做差值计算，得到差值△U_2-3，如此类推，直至第n电网治理装置n的输出端电压U_n与最末端光伏发电单元m输出端电压U_m做差值计算，得到差值△U_n-m，将得到的所有差值求和：

△U_Z＝△U_1-2+△U_2-3+……+△U_n-m

再分别将每组差值△U_1-2、△U_2-3、…、△U_n-m除以求和值△U_Z，得到每台电网治理装置的功率分配系数K₁、K₂、……、K_n；电网治理装置功率分配系数K的大小，反映对应的电网治理装置n-1与另一台电网治理装置n或电网治理装置n与末端光伏发电单元m之间区间内的负荷功率大小；

(5)计算负荷功率最大的相线路中每台电网治理装置功率分配值P₁、P₂、…、P_n

测控装置将负荷功率最大相线路中每台电网治理装置的分配系数K，分别与多功能表采集的该相线路功率与三相功率平均值P_ave的差值△P进行乘积计算，得到每一台电网治理装置的功率分配值P₁、P₂、…、P_n；

(6)控制电网治理装置输出功率

测控装置依据每台电网治理装置功率分配值P₁、P₂、…、P_n，控制每台电网治理装置增加输出功率，每台电网治理装置增加的输出功率和该台电网治理装置分配的功率相等；如此实现就地对负荷供电，减少电网对负荷供电，达到降低线损，平衡三相电网的目的。

2.按照权利要求1所述的光伏发电与电网三相平衡的控制方法，其特征在于：在光伏发电参与向电网馈电时，所述的控制方法如下：

(1)判断电网潮流方向

测控装置通过读取多功能表的电压、电流及功率，分析电网A相、B相及C相功率P_a、P_b、P_c的平衡状态及潮流方向，当电网A相、B相及C相的功率均为负值，即P_a<0、P_b<0、P_c<0时，判断光伏发电向电网馈电；

(2)计算三相平均P_ave功率

测控装置依据三相功率P_a、P_b、P_c计算平均P_ave功率；

(3)判断三相功率不平衡时的光伏发电向电网馈电功率最大相线路

测控装置将三相平均P_ave功率分别与每相功率P_a、P_b、P_c进行差值计算，得到差值△P_a、△P_b、△P_c，将三组差值△P_a、△P_b、△P_c的绝对值|△P_a|、|△P_b|、|△P_c|分别与三相功率不平衡最大偏差允许值△P_d比较，当其中一相的比较结果大于等于三相功率不平衡最大偏差允许值△P_d时，判定三相功率处于不平衡状态，且该相线路为三相电网中光伏发电向电网馈电功率最大的一相线路；

(4)计算光伏发电馈电功率最大相线路中电网治理装置的功率分配系数K

测控装置读取检测得到的光伏发电馈电功率最大相线路中，每台电网治理装置的输出端电压为U₁、U₂、…、U_n，最末端光伏发电单元m的输出端电压为U_m，从线路的始端到末端依次将第二电网治理装置的输出端电压U₂与第一电网治理装置的输出端电压U₁做差值计算，得到△U_2-1，第三电网治理装置输出端电压U₃与第二电网治理装置输出端电压U₂做差值计算，得到△U_3-2，如此类推，最末端光伏发电单元m的电压值U_m与第n电网治理装置n的输出端电压U_n做差值计算得到△U_m-n；

将得到的所有差值求和：

△U_Z＝△U_2-1+△U_3-2+……+△U_m-n，

再分别将每组差值△U_2-1、△U_3-2、…、△U_m-n除以求和值△U_Z，得到每台电网治理装置的功率分配系数K₁、K₂、…、K_n；

电网治理装置功率分配系数K的大小，反映对应第n-1电网治理装置与第n电网治理装置，或第n电网治理装置与最末端光伏发电单元m之间区间内的光伏发电功率大小；

(5)计算光伏发电馈电功率最大相线路中的电网治理装置功率分配值

测控装置依据电网治理装置功率分配系数K，分别与其多功能表采集的该相线路功率P与三相功率平均值P_ave的差值△P进行乘积计算，得到每一台电网治理装置功率分配值P₁、P₂、…、P_n；

(6)控制电网治理装置吸收功率

测控装置依据每台电网治理装置功率分配值P₁、P₂、…、P_n控制每台电网治理装置增加吸收功率，每台电网治理装置增加的吸收功率和该台电网治理装置的功率分配值相等。

3.按照权利要求1所述的光伏发电与电网三相平衡的控制方法，其特征在于：所述的电网治理装置是一种单相线路输入输出装置，具有双向变流和储能功能，并具有接受远程控制和自适应两种工作模式；自适应控制模式时，短时的光伏发电、负荷功率增大电网电压超标，电网治理装置快速吸收或释放功率，保证电网电压达标；接受远程控制时，接收测控装置控制命令，实现三相平衡、优化线损、电网达标的电网治理控制。

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