CN113346518B - 电压控制方法、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents

电压控制方法、系统、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种电压控制方法，上述方法应用于配电系统，配电系统包括变压器以及与变压器连接的待调节装置，上述方法包括以下步骤：检测变压器的副边输出的实际电压值和/或配电系统的负荷节点的实际电压值；根据实际电压值和配电系统的特征阻抗值获取特征功率修正量；根据特征功率修正量，调节待调节装置的输出功率，以调节变压器的副边输出的电压值。本申请还涉及一种应用上述方法的装置、系统及存储介质。采用本发明的运行稳定性好、且安全性高。

Description

电压控制方法、系统、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及配电技术领域，特别是涉及一种电压控制方法、系统、电子设备及存储介质。
背景技术
随着交通工具的技术发展，电动汽车逐渐成为了人们主要的出行工具。然而，用户侧电动汽车使用渗透率在不断提高，随着电动汽车、光伏设备、储能设备等多元电源和负荷越来越多地接入电网，这些资源的不确定性使得配电管理变得更加复杂，甚至会对配电网络安全稳定运行造成影响。
传统技术中，充电场站作为一种配电网络，充电场站主要包括光伏设备、储能设备和电动汽车充电设备(即充电桩)，电动汽车通过充电场站将分布式可再生能源就地消纳。
然而，由于光伏设备的出力波动和储能设备的充放电现象造成了充电场站的电压出现电压波动现象，使得充电场站的运行稳定性差；另外，电压波动现象容易造成充电场站的电压越界，使得充电场站的实际输出电压超出负荷所允许的电压范围，导致负荷容易损坏，不利于对负荷的保护，使得充电场站的安全性低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种运行稳定性好、且安全性高的电压控制方法、系统、电子设备及存储介质。
本发明一种电压控制方法，电压控制方法应用于配电系统，所述配电系统包括变压器以及与所述变压器连接的待调节装置，所述方法包括：
检测所述变压器的副边输出的实际电压值和/或所述配电系统的负荷节点的实际电压值；
根据所述实际电压值和配电系统的特征阻抗值获取特征功率修正量；其中，所述特征功率修正量包括第一修正量和/或第二修正量；
根据所述特征功率修正量，调节所述待调节装置的输出功率，以调节所述变压器的副边输出的电压值。
在其中一个实施例中，根据所述实际电压值和配电系统的特征阻抗值获取特征功率修正量的步骤中，包括：
判断各所述待调节装置是否满足预设的无功调节条件；
若至少有部分待调节装置满足所述无功调节条件，则获取所述第一修正量和/或所述第二修正量；
若所有待调节装置均不满足所述无功调节条件，则获取所述第二修正量。
在其中一个实施例中，若至少有部分待调节装置满足所述无功调节条件，则获取所述第一修正量和/或所述第二修正量的步骤中，包括：
获取所有满足无功调节条件的待调节装置的最大无功调节量，并根据所述最大无功调节量获取无功边界阈值；其中，所述无功边界阈值为所有满足无功调节条件的待调节装置的最大无功调节量之和；
根据第一预设函数、所述实际电压值和所述特征阻抗值获取第一功率参数；
若所述第一功率参数小于或等于所述无功边界阈值，则将所述第一功率参数设定为所述第一修正量；
若所述第一功率参数大于所述无功边界阈值，则将所述无功边界阈值设定为所述第一修正量。
在其中一个实施例中，获取所有满足无功调节条件的待调节装置的最大无功调节量，并根据所述最大无功调节量获取无功边界阈值的步骤之后，包括：
若所述第一功率参数大于所述无功边界阈值，根据第二预设函数、所述实际电压值和所述特征阻抗值获取所述第二修正量。
在其中一个实施例中，在根据第一预设函数、所述实际电压值和所述特征阻抗值获取第一功率参数的步骤之后，包括：
根据所述第一功率参数获取特征功率因数；
若所述特征功率因数大于预设的功率因数边界阈值，则调整所述第一功率参数；
根据调整后的所述第一功率参数，确定所述第一修正量。
在其中一个实施例中，若所有待调节装置均不满足所述无功调节条件，则获取所述第二修正量的步骤中，包括：
根据第二预设函数对所述实际电压值和所述特征阻抗值进行运算，获得所述第二修正量。
在其中一个实施例中，所述方法，还包括：
根据预设的误差估算函数，基于特征阻抗值，对负荷节点的电压值进行估计运算，以获取估算电压值；
根据所述估算电压值与负荷节点的实际电压值，获取误差参数；
根据所述误差估算函数，基于所述误差参数计算获得阻抗修正值，并根据所述阻抗修正值对当前的特征阻抗值进行修正；
判断是否满足预设的修正停止条件；
若不满足所述修正停止条件，则基于修正后的所述特征阻抗值计算下一次修正的特征阻抗值；
若满足所述修正停止条件，则输出修正后的所述特征阻抗值。
在其中一个实施例中，所述根据所述特征功率修正量，调节待调节装置的输出功率的步骤中，包括：
根据所述第一修正量，调节所述待调节装置的有功输出功率；和/或，
根据所述第二修正量，调节所述待调节装置的无功输出功率。
一种电压控制装置，所述电压控制装置应用于配电系统，所述配电系统包括变压器以及与所述变压器连接的待调节装置；所述电压控制装置包括：
检测模块，用于检测所述变压器的副边输出的实际电压值和/或所述配电系统的负荷节点的实际电压值；
运算模块，用于根据所述实际电压值和配电系统的特征阻抗值获取特征功率修正量；其中，所述特征功率修正量包括第一修正量和/或第二修正量；以及，
调节控制模块，用于根据所述特征功率修正量，调节所述待调节装置的输出功率，以调节所述变压器的副边输出的电压值。
一种电压控制系统，其包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的电压控制方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的电压控制方法的步骤。
上述的电压控制方法、系统、电子设备及存储介质中，通过计算特征功率修正量，并根据特征功率修正量控制待调节装置进行无功功率调节或有功电流控制，从而调整变压器的副边输出的电压值，有利于避免因为待调节装置所造成的场站电压波动，从而改善了配电系统的运行稳定性，而且，有效地避免变压器的副边输出的电压值超出待调节装置所允许的电压范围，有效地保护了待调节装置，进而提高了配电系统的安全性。
附图说明
图1为一个实施例中电压控制方法的流程示意图；
图2为图1中步骤104的一个实施例的流程示意图；
图3为图2中步骤204的一个实施例的流程示意图；
图4为图3中步骤304之后的一个实施例的流程示意图；
图5为一个实施例中特征阻抗值修正步骤的流程示意图；
图6为图1中步骤106的一个实施例的流程示意图；
图7为一个实施例中配电系统的模块结构示意图；
图8为另一个实施例中配电系统的模块结构示意图；
图9为一个实施例中电压控制系统的模块结构示意图。
具体实施例
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
如图1所示，在一个实施例中，本发明提供一种电压控制方法，该电压控制方法应用于如图7-8所示的配电系统100中，配电系统100包括变压器10以及与变压器10连接的待调节装置20。
其中，配电系统100可作为供电电网的电力配送、能量调度的控制系统，配电系统100设有负荷节点，负荷节点是指配电系统100与外部的负荷30(即连接至配电系统100的用电设备)的连接节点，其可以根据供电电网的电力配送、能量调度的需求具体确定配电系统100的具体应用场景。
比如，在一个实施例中，配电系统100应用于光储充场站，而变压器10的原边可用于与供电电网连接，变压器10的副边可用于与待调节装置20及负荷30并联连接，而负荷节点为变压器10的副边与负荷30之间的连接节点，待调节装置20具有无功功率调节(以下简称为无功调节)和有功功率调节(以下简称为有功调节)中至少一种功率调节能力，具体的，待调节装置20包括但不限于光伏逆变器(PV inverter或solar inverter)、储能变流器(PCS，全称Power Conversion System)及直流充电桩变流器中至少一种电力电子设备。
上述电压控制方法包括：
步骤102，检测变压器10的副边输出的实际电压值和/或配电系统100的负荷节点的实际电压值。
其中，由于负荷30与待调节装置20并联接入变压器10的副边，在并联回路中，负荷30的电压值与变压器10的副边输出电压值相等，即负荷节点的电压值与变压器10的副边输出的电压值相等。
步骤104，根据实际电压值和配电系统100的特征阻抗值，计算获得特征功率修正量。
其中，特征功率修正量包括第一修正量和/或第二修正量，第一修正量具体为待调节装置20的无功功率调节的修正量，而第二修正量具体为待调节装置20的有功功率调节的修正量，特征功率修正量可以根据实际的功率调节需求进行具体选择；配电系统100的特征阻抗值为负荷节点到变压器10的原边之间的阻抗值。
步骤106，根据特征功率修正量，调节待调节装置20的输出功率，以调节变压器10的副边输出的电压值。
上述的电压控制方法中，为了保证变压器10的稳定工作，预先设置了配电系统100的变压器10的额定电压范围，而通过计算特征功率修正量，并根据特征功率修正量控制待调节装置20进行无功功率调节或有功电流控制，从而调整变压器10的副边输出的电压值，有利于避免因为待调节装置20所造成的场站电压波动，从而改善了配电系统100的运行稳定性，而且，使得变压器10的副边输出的电压值在预设的额定电压范围内，有效地避免变压器10的副边输出的电压值超出待调节装置所允许的电压范围，从而保证变压器10稳定地驱动与变压器10连接的电器元件(如，待调节装置20或负荷30)工作，有效地保护了待调节装置20，进而提高了配电系统100的安全性。
如图2、7-8所示，在其中一个实施例中，根据实际电压值和配电系统的特征阻抗值，获取特征功率修正量的步骤中，即上述的步骤104包括：
步骤202，判断各待调节装置20是否满足预设的无功调节条件；
其中，预先将无功调节条件设置为待调节装置20在当前阶段可进行无功调节，上述步骤202包括以下步骤：
步骤一：向各待调节装置20发送无功调节测试指令。
其中，无功调节测试指令用于测试待调节装置20是否能够进行无功调节，当待调节装置20对无功调节测试指令作出响应时，则表示待调节装置20当前阶段可进行无功调节；当待调节装置20无法对无功调节测试指令作出响应时，则表示待调节装置20当前阶段无法进行无功调节。
步骤二：根据各待调节装置20对无功调节测试指令的响应情况，判断各待调节装置20是否满足无功调节条件。
其中，将对无功调试测试指令作出响应的待调节装置20判断为满足无功调节条件；将未对无功调试测试指令作出响应的待调节装置20判断为不满足无功调节条件，更具体的，不满足无功调节条件的待调节装置20包括但不限于不具备无功调节能力的装置、及具备无功调节能力但由于其他原因无法进行无功调节的装置中的至少一种。
步骤204，若至少有部分待调节装置20满足无功调节条件，则获取第一修正量和/或第二修正量。
其中，步骤204中包括但不限于以下三种情况：
第一种，全部的待调节装置20均满足无功调节条件，则根据预设函数的运算获取第一修正量，若第一修正量未超过所有待调节装置20的最大无功调节量之和，则不再获取第二修正量；
第二种，全部的待调节装置20均满足无功调节条件，则根据预设函数的运算获取第一修正量，若第一修正量超过所有待调节装置20的最大无功调节量之和，则根据所有待调节装置20的最大无功调节量之和重新设定第一修正量，之后再根据预设函数的运算获取第二修正量；
第三种，待调节装置20一部分满足无功调节条件，另一部分不满足无功调条件，则根据预设函数的运算获取第一修正量和第二修正量。
步骤206，若所有待调节装置20均不满足无功调节条件，则获取第二修正量。
如图3、7-8所示，在一个实施例中，若至少有部分待调节装置满足无功调节条件，则获取第一修正量和/或第二修正量的，即上述的步骤204包括：
步骤302，获取所有满足无功调节条件的待调节装置20的最大无功调节量，并根据最大无功调节量获取无功边界阈值。
其中，无功边界阈值为所有满足无功调节条件的待调节装置20的最大无功调节量之和，记为Qmax，比如，在一些实施例中，待调节装置20包括第一光伏逆变器21、第二光伏逆变器22、第一直流桩逆变器23、第二直流桩逆变器24以及储能变流器25，第一光伏逆变器的最大无功调节量为20kVAr，第二光伏逆变器的最大无功调节量为25kVAr，第一直流桩逆变器的最大无功调节量为10kVAr，第二直流桩逆变器的最大无功调节量为5kVAr，储能变流器的最大无功调节量为30kVAr，则所有的待调节装置20最大无功调节量之和为90kVAr，即无功边界阈值Qmax＝90kVAr。
步骤304，根据第一预设函数、实际电压值和特征阻抗值获取第一功率参数。
其中，第一预设函数如下式(1)所示：
(Re(VL)+X×△Iq)2+(Im(VL))2＝|VL_Ref|2， (1)；
上述式(1)中：
VL为变压器的副边输出的实际电压值、或为负荷节点处的实际电压值，该值可通过上述步骤102获取；
Re(VL)为实际电压值VL的实部，Im(VL)为实际电压值VL的虚部，Re(VL)、Im(VL)可以根据实际电压值VL计算获得；
VL_Ref为负荷30的电压幅值参考值，负荷30的电压幅值参考值也是变压器10的副边输出的电压幅值参考值，该值是预先设定的；
X为配电系统100的特征阻抗值中的电抗值，具体的，X为负荷节点到变压器10的原边之间的电抗值，该值可以通过预先测量获得。
△Iq为第一电流参数，对第一预设函数[即式(1)]进行运算后可获取第一电流参数，第一电流参数为无功电流调节的目标量。
根据第一预设函数，将实际电压值VL、特征阻抗值X以及负荷30的电压幅值参考值VL_Ref作为输入参数进行计算，经过计算后，获取到两个第一特征数值(即上述式(1)的两个解)，为了避免后续的电压调整幅度过大，在此，则选取绝对值最小的一个第一特征数值作为最终输出的第一电流参数△Iq，可根据第一电流参数△Iq计算获得第一功率参数Q0；需要说明的是，电流和功率之间可根据现有的计算公式进行转换，在此不再展开赘述。
需要说明的是，在一个实施例中，实际电压值VL相位
Figure BDA0003076063610000081
为0时(即Im(VL)＝0)，上述的式(1)可以简化为式(2)：
Re(VL)+X×△Iq＝|VL_Ref|， (2)；
此时，根据式(2)，将实际电压值VL、特征阻抗值X以及负荷30的电压幅值参考值VL_Ref作为输入参数进行计算，经过计算后，获取到一个第一功率参数(即上述式(2)的解)作为最终输出的第一电流参数△Iq，可根据第一电流参数△Iq计算获得第一功率参数Q0。
步骤306，若第一功率参数小于或等于无功边界阈值，则将第一功率参数设定为第一修正量。
其中，第一功率参数Q0≤无功边界阈值Qmax，则将第一功率参数Q0设定为第一修正量，比如，在一些实施例中，第一功率参数Q0＝85kVAr，无功边界阈值Qmax＝90kVAr，此时，Q0＜Qmax，则将第一功率参数Q0的值设定为第一修正量，即第一修正量为85kVAr。
步骤308，若第一功率参数大于无功边界阈值，则将无功边界阈值设定为第一修正量。
其中，第一功率参数Q0＞无功边界阈值Qmax，则将无功边界阈值Qmax设定为第一修正量，比如，在一些实施例中，第一功率参数Q0＝100kVAr，无功边界阈值Qmax＝90kVAr，此时，Q0＞Qmax，则将无功边界阈值Qmax设定为第一修正量，即第一修正量为90kVAr。
需要说明的是，当第一功率参数Q0大于无功边界阈值时，由于第一修正量是根据无功边界阈值Qmax而确定的，此时，第一修正量小于第一功率参数Q0，在待调节装置20根据第一修正量进行无功调节后，变压器10的副边输出的电压值未能达到额定电压范围，则仍需要控制待调节装置20进行有功调节，以使变压器10的副边输出的电压值达到额定电压范围，因此，在一个实施例中，步骤308之后还包括：
步骤310，若第一功率参数大于无功边界阈值，根据第二预设函数、实际电压值及特征阻抗值获取第二修正量。
其中，第二预设函数如下式(3)所示：
(Re(VL)-R×△Ip+X×△Iq *)2+(Im(VL)-R×△Iq *-X×△Ip)2＝|VL_Ref|2， (3)；
上述式(3)中：
VL为变压器副边的实际电压值、或为负荷节点处的实际电压值，
该值可通过上述步骤102获取；
Re(VL)为实际电压值VL的实部，Im(VL)为实际电压值VL的虚部，Re(VL)、Im(VL)可以根据实际电压值VL计算获得；
VL_Ref为负荷30的电压幅值参考值，负荷30的电压幅值参考值也是变压器10的副边输出的电压幅值参考值，该值是预先设定的；
X为配电系统100的特征阻抗值中的电抗值，即负荷节点到变压器10的原边之间的电抗值，该值可以通过测量获得；
R为配电系统100的特征阻抗值中的电阻值，即负荷节点到变压器10的原边之间的电阻值，该值可以通过测量获得；
△Iq *为最大无功电流调节量，可根据无功边界阈值Qmax计算获取最大无功电流调节量△Iq *，需要说明的是，电流和功率之间可根据现有的计算公式进行转换，在此不再展开赘述；
△Ip为第二电流参数，对第二预设函数[即式(3)]进行运算后可获取第二电流参数，第二电流参数为有功电流调节的目标量。
根据第二预设函数，将实际电压值VL、负荷30的电压幅值参考值VL_Ref、特征阻抗值(包括电抗值X和电阻值R)及最大无功电流调节量△Iq *作为式(3)的输入参数进行计算，经过计算后，获取到两个第二特征数值(即上述式(3)的两个解)，为了避免后续的电压调整幅度过大，在此，则选取绝对值最小的一个第二特征数值作为最终输出的第二电流参数△Ip，可根据第二电流参数△Ip计算获得第二功率参数P；需要说明的是，电流和功率之间可根据现有的计算公式进行转换，在此不再展开赘述；当然，在其他的实施例中，当实际电压值VL相位
Figure BDA0003076063610000101
为0时(即Im(VL)＝0)，上述的式(3)可以进行简化，此处式(3)简化的原理与上述式(1)简化为式(2)的原理相似，在此不再展开赘述。
如图4、7所示，在一个实施例中，在根据第一预设函数、实际电压值和特征阻抗值获取第一功率参数的步骤之后，即上述的步骤304之后包括：
步骤402，根据第一功率参数获取特征功率因数。
其中，第一功率参数Q0可根据上述步骤304计算获得，根据第一功率参数Q0、及现有的功率因数计算公式获取特征功率因数cosΦ。
步骤404，若特征功率因数大于预设的功率因数边界阈值，则调整第一功率参数。
其中，功率因数边界阈值是预先设置的，当特征功率因数cosΦ大于预设的功率因数边界阈值时，则减少负荷30的电压幅值参考值VL_Ref，以使待调节装置20对无功调节的幅度降低，即，以减少后的电压幅值参考值VL_Ref作为式(3)的输入参数，重新执行上述步骤304，以获取重新计算后的第一功率参数，根据重新计算后的第一功率参数。
在一个实施例中，若所有待调节装置均不满足无功调节条件，则计算第二修正量的步骤中，即上述步骤206包括：
根据第二预设函数对实际电压值和特征阻抗值进行运算，获得第二修正量。
在上述步骤中，待调节装置20只需要进行有功调节，其中，第二预设函数与上述步骤310的式(3)相同，但由于所有的待调节装置均无法进行无功调节，此时，最大无功电流调节量△Iq *＝0，可以将上述式(3)简化为式(4)：
(Re(VL)-R×△Ip)2+(Im(VL)-X×△Ip)2＝|VL_Ref|2， (4)；
根据第二预设函数，将实际电压值VL、负荷30的电压幅值参考值VL_Ref及特征阻抗值(包括电抗值X和电阻值R)作为式(4)的输入参数进行计算，经过计算后，获取到两个第二特征数值(即上述式(4)的两个解)，为了避免后续的电压调整幅度过大，在此，则选取绝对值最小的一个第二特征数值作为最终输出的第二电流参数△Ip，可根据第二电流参数△Ip计算获得第二功率参数P；需要说明的是，电流和功率之间可根据现有的计算公式进行转换，在此不再展开赘述；当然，在其他的实施例中，当实际电压值VL相位
Figure BDA0003076063610000111
为0时(即Im(VL)＝0)，上述的式(4)可以进行简化，此处式(4)简化的原理与上述式(1)简化为式(2)的原理相似，在此不再展开赘述。
如图5、7所示，在一个实施例中，上述方法还包括：
步骤502，根据预设的误差估算函数，基于特征阻抗值，对负荷节点的电压值进行估计运算，以获取估算电压值；
其中，预设的误差估算函数为回归参数估计函数，负荷节点到变压器的原边之间的等效阻抗为jX，在此，特征阻抗值具体为负荷节点到变压器的原边之间的电抗值X。
步骤504，根据估算电压值与负荷节点的实际电压值，获取误差参数ΔV。
步骤506，根据误差估算函数，基于误差参数ΔV计算获得阻抗修正值ΔX，并根据阻抗修正值ΔX对当前的特征阻抗值进行修正；
其中，在步骤506中，若当前的特征阻抗值即为当前次修正过程中修正前的特征阻抗值，当前的特征阻抗值为电抗值X1，则修正后的特征阻抗值为电抗值X2＝X1+ΔX；需要说明的是，特征阻抗值的修正过程实质为特征阻抗值更新迭代的过程，根据实际的需求至少进行一次修正，而在一些需要进行多次修正的实施例中，上一次修正后获取的特征阻抗值作为下一次修正的修正前的特征阻抗值。
步骤508，判断是否满足预设的修正停止条件；
其中，预设的修正停止条件为误差参数ΔV的绝对值小于预设的修正误差阈值，或为特征阻抗值的修正次数大于预设的修正次数阈值，上述的修正误差阈值和修正次数阈值可以根据实际使用的需求进行具体的设置，在一些实施例中，修正误差阈值为0.1V，修正次数阈值为100次。
步骤510，若不满足预设的修正停止条件，则基于修正后的特征阻抗值计算下一次修正的特征阻抗值；
其中，在步骤510中，具体的，获取修正后的特征阻抗值，并返回步骤502，再次执行上述步骤502-508，并基于修正后的特征阻抗值计算获取下一次的修正的特征阻抗值。
步骤512，若满足预设的修正停止条件，则输出修正后的特征阻抗值。
其中，在步骤512之后，修正后的特征阻抗值可以作为其他步骤的输入参数，由于修正后的特征阻抗值更加接近配电系统100的特征阻抗值的实际值，而其他步骤中基于修正后的特征阻抗值进行计算，能够获取更加准确的计算结果，从而有利于提高配电系统100控制的准确性，进而进一步改善配电系统100的运行稳定性，并进一步提高其安全性。
如图6、7所示，在一个实施例中，可以根据实际配电系统100的功率调节的需求，具体设置上述的步骤106，若配电系统100同时计算出了第一修正量和第二修正量，则上述步骤106包括：
步骤602，根据第一修正量，调节待调节装置的无功输出功率。
其中，当配电系统100应用于充电站时，若待调节装置20包括多个，则按照各待调节装置的额定无功功率容量的比例将第一修正量分配给各待调节装置。
具体的，在一些实施例中，待调节装置20包括光伏逆变器、直流桩逆变器、以及储能变流器，则光伏逆变器、直流桩逆变器和储能变流器的额定无功功率容量的比例为1：1：2，则将第一修正量按照1：1：2的比例分别向光伏逆变器、直流桩逆变器和储能变流器分配无功功率调节量，比如，第一修正量为60kVAr，光伏逆变器的额定无功功率容量为30kVAr，直流桩逆变器的额定无功功率容量为30kVAr，储能变流器的额定无功功率容量为60kVAr，根据三者的额定无功功率容量的比例1：1：2分别向三者分配无功功率调节量，即，向光伏逆变器分配15kVAr，向直流桩逆变器分配15kVAr，向储能变流器分配30kVAr。
更优的，在上述的无功功率分配规则的基础上，还增加了无功功率回收再分配的步骤，具体的包括以下子步骤：
步骤一，当第一修正量分配完成后，判断各待调节装置20的实际无功功率是否超过自身的额定无功功率容量；
步骤二，若任一待调节装置20的实际无功功率超过自身的额定无功功率容量，则根据实际无功功率和无功功率容量获取该待调节装置20的无功功率回收量；具体的，实际无功功率-额定无功功率容量＝无功功率回收量；
步骤三，将无功功率回收量分配至实际无功功率未达到自身的额定无功功率容量的待调节装置20。
为了更方便地理解上述步骤，下面举出具体实施例进行说明(但上述步骤不限于下述方案)：
光伏逆变器当前的实际无功功率20kVAr、额定无功功率容量为30kVAr；
直流桩逆变器当前的实际无功功率10kVAr、额定无功功率容量为30kVAr；
储能变流器当前的实际无功功率30kVAr、额定无功功率容量为60kVAr。
若第一修正量为60kVAr，则向光伏逆变器分配15kVAr，向直流桩逆变器分配15kVAr，向储能变流器分配30kVAr。在各待调节装置20获得无功功率调节量之后，此时，光伏逆变器的实际无功功率20+15＝35kVAr，超过了其自身的额定无功功率容量30kVAr，则光伏逆变器的无功功率回收量为(20+15)-30＝5kVAr，另外，由于直流桩逆变器实际无功功率未达到自身的额定无功功率容量，故将无功功率回收量5kVAr分配至直流桩逆变器，此时，光伏逆变器、直流桩逆变器、储能变流器三者的实际无功功率均达到自身的额定无功功率容量。
通过上述步骤的设置，有利于提高第一修正量分配的合理性，从而提高无功调节的可靠性，有利于保证各待调节装置20的无功输出功率与其无功功率容量相匹配，以使得变压器10的副边输出的电压值的调节更合理，更好地提高配电系统100的运行稳定性和安全性。
步骤604，根据第二修正量，调节待调节装置20的有功输出功率。
其中，在一些实施例中，当配电系统100应用于光储充场站时，为了不会影响光伏逆变器的有功功率的输出，保证用户的充电体验，因此无需对光伏逆变器进行有功调节，此处，有功调节通常由光储充场站中的储能设备实现。
当然，也可以根据实际配电系统100的功率调节的需求，对上述步骤进行具体的选择，比如，在其他实施例中，对于只进行无功调节的情况，则只设置上述步骤602是可行的；而对于只进行有功调节的情况，则只设置上述步骤604也是可行的，在此不再展开赘述。
应该理解的是，虽然图1-6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-6中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
请参阅图7-9所示，在一个实施例中，本发明提供一种可应用上述电压控制方法的电压控制装置900，电压控制装置900应用于配电系统100。
配电系统100包括变压器10以及与变压器10连接的待调节装置20，其中，配电系统100可作为供电电网的电力配送、能量调度的控制系统，其可以根据供电电网的电力配送、能量调度的需求具体确定配电系统100的具体应用场景。
比如，在一个实施例中，配电系统100应用于光储充场站，而变压器10的原边可用于与供电电网连接，变压器10的副边可用于与待调节装置20及负荷30并联连接，待调节装置20具有无功功率调节(以下简称为无功调节)和有功功率调节(以下简称为有功调节)中至少一种功率调节能力，具体的，待调节装置20包括但不限于光伏逆变器(PV inverter或solar inverter)、储能变流器(PCS，全称Power Conversion System)及直流充电桩变流器中至少一种电力电子设备。
电压控制装置900包括检测模块910、运算模块920及调节控制模块930，其中：
检测模块910，用于检测变压器10的副边输出的实际电压值和/或配电系统100的负荷节点的实际电压值。
运算模块920，用于根据上述的实际电压值和配电系统100的特征阻抗值获取特征功率修正量；其中，特征功率修正量包括第一修正量和/或第二修正量。
调节控制模块930，用于根据特征功率修正量，调节待调节装置的输出功率，以调节变压器的副边输出的电压值。
在其中一个实施例中，运算模块920还用于判断各待调节装置是否满足预设的无功调节条件；当至少有部分待调节装置满足无功调节条件，则获取第一修正量和/或第二修正量；当所有待调节装置均不满足无功调节条件，则获取第二修正量。
在其中一个实施例中，检测模块910还用于获取所有满足无功调节条件的待调节装置的最大无功调节量，并根据最大无功调节量获取无功边界阈值，其中，无功边界阈值为所有满足无功调节条件的待调节装置的最大无功调节量之和；根据第一预设函数、实际电压值和特征阻抗值获取第一功率参数；当第一功率参数小于或等于无功边界阈值，则根据第一功率参数设定为第一修正量；当第一功率参数大于无功边界阈值，则将无功边界阈值设定为第一修正量。
在其中一个实施例中，检测模块910还用于当第一功率参数大于无功边界阈值，根据第二预设函数、实际电压值和特征阻抗值获取第二修正量。
在其中一个实施例中，检测模块910还用于根据第一功率参数获取特征功率因数；当特征功率因数大于预设的功率因数边界阈值，则调整第一功率参数；根据调整后的第一功率参数，确定第一修正量。
在其中一个实施例中，检测模块910还用于当所有待调节装置均不满足无功调节条件，则根据第二预设函数对实际电压值和特征阻抗值进行运算，获得第二修正量。
在其中一个实施例中，检测模块910还用于根据预设的误差估算函数，基于特征阻抗值，对负荷节点的电压值进行估计运算，以获取估算电压值；根据估算电压值与负荷节点的实际电压值，获取误差参数；根据误差估算函数，基于误差参数计算获得阻抗修正值，并根据阻抗修正值对当前的特征阻抗值进行修正；判断是否满足预设的修正停止条件，当不满足预设的修正停止条件，则基于修正后的特征阻抗值计算下一次修正的特征阻抗值，当满足预设的修正停止条件，则输出修正后的特征阻抗值。
在其中一个实施例中，调节控制模块930还用于根据第一修正量，调节待调节装置的有功输出功率；和/或，用于根据第二修正量，调节待调节装置的无功输出功率。
本领域技术人员可以理解，图7-9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的电压控制系统的限定，具体的电压控制系统可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
一种电压控制系统，其包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的电压控制方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的电压控制方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random AccEWs Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random AccEWs Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random AccEWs Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电压控制方法，其特征在于，电压控制方法应用于配电系统，所述配电系统包括变压器以及与所述变压器连接的待调节装置，所述方法包括：
检测所述变压器的副边输出的实际电压值和/或所述配电系统的负荷节点的实际电压值；
判断各所述待调节装置是否满足预设的无功调节条件；
若至少有部分待调节装置满足所述无功调节条件，则根据第一预设函数、所述实际电压值和配电系统的特征阻抗值获取第一功率参数；当所述第一功率参数小于或等于无功边界阈值时，将所述第一功率参数设定为第一修正量；当所述第一功率参数大于所述无功边界阈值时，将所述无功边界阈值设定为所述第一修正量，或，根据第二预设函数、所述实际电压值和所述特征阻抗值获取第二修正量；
若所有待调节装置均不满足所述无功调节条件，则获取所述第二修正量；
根据特征功率修正量，调节所述待调节装置的输出功率，以调节所述变压器的副边输出的电压值；其中，所述特征功率修正量包括所述第一修正量和/或所述第二修正量；
所述无功边界阈值为所有满足无功调节条件的待调节装置的最大无功调节量之和；
所述第一预设函数为：（Re(VL)+X×△Iq）2 +（Im(VL)）2 =|VL_Ref |2；
所述第二预设函数为：（Re(VL)-R×△Ip +X×△Iq*）2 +（Im(VL)-R×△Iq*-X×△Ip）2 =|VL_Ref|2；
Re(VL)为实际电压值VL的实部，VL为变压器的副边输出的实际电压值、或为负荷节点处的实际电压值；X为配电系统的特征阻抗值中的电抗值；△Iq为第一电流参数；Im(VL)为实际电压值VL的虚部；VL_Ref 为负荷的电压幅值参考值；R为配电系统的特征阻抗值中的电阻值；△Iq*为最大无功电流调节量；△Ip 为第二电流参数。
2.根据权利要求1所述的电压控制方法，其特征在于，在根据第一预设函数、所述实际电压值和配电系统的特征阻抗值获取第一功率参数的步骤之后，包括：
根据所述第一功率参数获取特征功率因数；
若所述特征功率因数大于预设的功率因数边界阈值，则调整所述第一功率参数；
根据调整后的所述第一功率参数，确定所述第一修正量。
3.根据权利要求1所述的电压控制方法，其特征在于，所述方法，还包括：
根据预设的误差估算函数，基于特征阻抗值，对负荷节点的电压值进行估计运算，以获取估算电压值；
根据所述估算电压值与负荷节点的实际电压值，获取误差参数；
根据所述误差估算函数，基于所述误差参数计算获得阻抗修正值，并根据所述阻抗修正值对当前的特征阻抗值进行修正；
判断是否满足预设的修正停止条件；
若不满足所述修正停止条件，则基于修正后的所述特征阻抗值计算下一次修正的特征阻抗值；
若满足所述修正停止条件，则输出修正后的所述特征阻抗值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电压控制方法，其特征在于，所述根据所述特征功率修正量，调节待调节装置的输出功率的步骤中，包括：
根据所述第一修正量，调节所述待调节装置的有功输出功率；和/或，
根据所述第二修正量，调节所述待调节装置的无功输出功率。
5.一种电压控制装置，其特征在于，所述电压控制装置应用于配电系统，所述配电系统包括变压器以及与所述变压器连接的待调节装置；所述电压控制装置包括：
检测模块，用于检测所述变压器的副边输出的实际电压值和/或所述配电系统的负荷节点的实际电压值；
运算模块，用于判断各所述待调节装置是否满足预设的无功调节条件；若至少有部分待调节装置满足所述无功调节条件，则根据第一预设函数、所述实际电压值和配电系统的特征阻抗值获取第一功率参数；当所述第一功率参数小于或等于无功边界阈值时，将所述第一功率参数设定为第一修正量；当所述第一功率参数大于所述无功边界阈值时，将所述无功边界阈值设定为所述第一修正量，或，根据第二预设函数、所述实际电压值和所述特征阻抗值获取第二修正量；若所有待调节装置均不满足所述无功调节条件，则获取所述第二修正量；以及，
调节控制模块，用于根据特征功率修正量，调节所述待调节装置的输出功率，以调节所述变压器的副边输出的电压值；其中，所述特征功率修正量包括所述第一修正量和/或所述第二修正量；
所述无功边界阈值为所有满足无功调节条件的待调节装置的最大无功调节量之和；
所述第一预设函数为：（Re(VL)+X×△Iq）2 +（Im(VL)）2 =|VL_Ref |2；
所述第二预设函数为：（Re(VL)-R×△Ip +X×△Iq*）2 +（Im(VL)-R×△Iq*-X×△Ip）2 =|VL_Ref|2；
Re(VL)为实际电压值VL的实部，VL为变压器的副边输出的实际电压值、或为负荷节点处的实际电压值；X为配电系统的特征阻抗值中的电抗值；△Iq为第一电流参数；Im(VL)为实际电压值VL的虚部；VL_Ref 为负荷的电压幅值参考值；R为配电系统的特征阻抗值中的电阻值；△Iq*为最大无功电流调节量；△Ip 为第二电流参数。
6.根据权利要求5所述的电压控制装置，其特征在于，所述检测模块还用于根据第一功率参数获取特征功率因数； 当特征功率因数大于预设的功率因数边界阈值，则调整第一功率参数；根据调整后的第一功率参数，确定第一修正量。
7.根据权利要求5所述的电压控制装置，其特征在于，所述检测模块还用于根据预设的误差估算函数，基于特征阻抗值，对负荷节点的电压值进行估计运算，以获取估算电压值；根据估算电压值与负荷节点的实际电压值，获取误差参数；根据误差估算函数，基于误差参数计算获得阻抗修正值，并根据阻抗修正值对当前的特征阻抗值进行修正；判断是否满足预设的修正停止条件，当不 满足预设的修正停止条件，则基于修正后的特征阻抗值计算下一次修正的特征阻抗值，当满足预设的修正停止条件，则输出修正后的特征阻抗值。
8.根据权利要求5-7任一项所述的电压控制装置，其特征在于，所述调节控制模块还用于根据第一修正量，调节待调节装置的有功输出功率；和/或，用于根据第二修正量，调节待调节装置的无功输出功率。
9.一种电压控制系统，其包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的电压控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的电压控制方法的步骤。
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