CN113676134B - 光伏电站avc指令异常判断方法和装置 - Google Patents

光伏电站avc指令异常判断方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种光伏电站AVC指令异常判断方法和装置，通过根据光伏电站站内实时数据和/或历史数据进行光伏电站无功功率的不合理流动、逆变器交流过电压、逆变器交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限的判断，并在光伏电站存在无功功率的不合理流动、逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压、逆变器无功功率导致的逆变器交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限中至少一种情况时，判定光伏电站AVC指令异常，进而及时发出告警，提醒光伏电站的运维人员及时进行AVC指令的调整，保证光伏电站的正常运行。

Description

光伏电站AVC指令异常判断方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及电网调度技术领域，尤其涉及一种光伏电站AVC指令异常判断方法和装置。
背景技术
风电、光伏等新能源因其可再生、清洁性好等优势被广泛地接入电网应用。
在对光伏电站进行调度控制时，通常通过自动电压控制(Automatic VoltageControl，AVC)技术进行控制，具体的，AVC指利用计算机和通信技术，对电网中的无功资源以及调压设备进行自动控制，以达到保证电网安全、优质和经济运行的目的。其中光伏电站调度AVC指令(站内母线电压或并网点无功功率值)并不直接下发给电压调节设备，而是将全站AVC指令下发给AVC系统，如果全站AVC指令是站内母线电压指令，AVC系统会将站内母线电压指令转换成全站无功功率指令，再将全站无功功率指令分配给各个智能单元、数据采集器、静止无功发生器(Static Var Generator，SVG)或静止无功补偿器(Static VarCompensator，SVC)，各个智能单元或数据采集器再将自身接收到的无功功率指令分配给各逆变单元、组串式逆变器。
AVC控制策略十分复杂，容易导致电压调节设备接收到的无功功率指令异常，且针对无功功率指令异常缺乏相应的诊断方法，仅依靠人工判断使得无功功率指令异常的情况不能被及时发现，造成发电量损失或系统损耗增大。
发明内容
本发明提供一种光伏电站AVC指令异常判断方法和装置，以实现及时诊断出光伏电站AVC指令异常，以使运维人员及时采取相应措施，减少发电量损失和系统损耗。
第一方面，本发明实施例提供了一种光伏电站AVC指令异常判断方法包括：
获取光伏电站站内实时数据和历史数据，实时数据包括当前时刻下母线各条进线的无功功率，母线各条出线的无功功率，逆变器的无功功率、交流电压、视在功率、交流电流、MPPT电压；其中，母线各条进线的无功功率包括各集电线路的无功功率；历史数据包括预设历史时段内逆变器的无功功率、交流电压和上一时刻的MPPT电压；
根据母线各条进线的无功功率、母线各条出线的无功功率、集电线路所带逆变器的无功功率判断光伏电站站内是否存在无功功率的不合理流动；
根据历史数据中预设历史时段内逆变器的无功功率与交流电压的相关性、实时数据中逆变器的交流电压判断是否存在逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压；
根据逆变器的视在功率、逆变器的交流电流、当前时刻逆变器MPPT电压与上一时刻逆变器MPPT电压差值判断是否存在逆变器无功功率导致有功功率受限；
在光伏电站存在无功功率的不合理流动、逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限中至少一种情况时，判定光伏电站AVC指令异常。
第二方面，本发明实施例还提供了一种光伏电站AVC指令异常判断装置，包括：
获取模块，用于获取光伏电站站内实时数据和历史数据，实时数据包括当前时刻下母线各条进线的无功功率，母线各条出线的无功功率，逆变器的无功功率、交流电压、视在功率、交流电流、MPPT电压；其中，母线各条进线的无功功率包括各集电线路的无功功率；历史数据包括预设历史时段内逆变器的无功功率、交流电压和上一时刻的MPPT电压；
第一判断模块，用于根据母线各条进线的无功功率、母线各条出线的无功功率、集电线路所带逆变器的无功功率判断光伏电站站内是否存在无功功率的不合理流动；
第二判断模块，用于根据历史数据中预设历史时段内逆变器的无功功率与交流电压的相关性、实时数据中逆变器的交流电压判断是否存在逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压；
第三判断模块，用于根据逆变器的视在功率、逆变器的交流电流、当前时刻逆变器MPPT电压与上一时刻逆变器MPPT电压差值判断是否存在逆变器无功功率导致有功功率受限；
异常判定模块，用于在光伏电站存在无功功率的不合理流动、逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限中至少一种情况时，判定光伏电站AVC指令异常。
本发明实施例提供的光伏电站AVC指令异常判断方法和装置，通过对光伏电站站内实时数据和历史数据进行获取，并根据实时数据和/或历史数据进行光伏电站无功功率的不合理流动、逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限的判断，并在光伏电站存在无功功率的不合理流动、逆变器交流过电压、逆变器交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限中至少一种情况时，判定光伏电站AVC指令异常，进而及时发出告警，提醒光伏电站的运维人员及时进行AVC指令的调整，减小光伏电站站内无功功率不合理流动带来的系统损耗，并减少因AVC指令异常带来的逆变器交流过电压、交流欠电压导致的停机情况；以及减少因AVC指令异常带来的无功功率导致有功功率受限的情况，减少发电量损失，保证光伏电站的正常运行。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种光伏电站AVC指令异常判断方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种光伏电站AVC指令异常判断方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的另一种光伏电站AVC指令异常判断方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的另一种光伏电站AVC指令异常判断方法的流程图；
图5是本发明实施例提供的另一种光伏电站AVC指令异常判断方法的流程图；
图6是本发明实施例提供的一种光伏电站AVC指令异常判断装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本实施例提供了一种光伏电站AVC指令异常判断方法，图1是本发明实施例提供的一种光伏电站AVC指令异常判断方法的流程图，本实施例可适用于对光伏电站AVC指令是否出现异常进行判断的情况，该方法可以由光伏电站AVC指令异常判断装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可以配置于光伏电站的站控系统的服务器或者光伏电站云平台的服务器中，例如典型的是计算机等。参考图1，该光伏电站AVC指令异常判断方法包括：
步骤110、获取光伏电站站内实时数据和历史数据。
其中，实时数据包括当前时刻下母线各条进线的无功功率，母线各条出线的无功功率，逆变器的无功功率、交流电压、视在功率、交流电流、MPPT电压；其中，母线各条进线的无功功率包括各集电线路的无功功率；历史数据包括预设历史时段内逆变器的无功功率、交流电压和上一时刻的MPPT电压。
具体的，光伏电站可以包括多条母线进线、至少一条母线出线以及多个逆变器。通过在母线进线、母线出线和逆变器处分别设置电流传感器、电压传感器、功率传感器等传感器件可以实现相应位置的电流、电压和功率的采集。其中，光伏电站的站控系统配备有数据采集与监视控制(Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA)系统，以上传感器所采集的参数可以被传输至SCADA系统。本步骤中，可以在SCADA系统中进行光伏电站内实时数据和历史数据的获取。本实施例中，历史数据包括预设历史时段内逆变器的无功功率、逆变器的交流电压和上一时刻的MPPT电压，其中预设历史时段可以是距离当前时刻预设时间至当前时刻的上一时刻的时段。具体的，光伏电站内的传感器(例如包括上述的电流传感器、电压传感器和功率传感器)可以每隔设定时间间隔(例如1秒)对光伏电站内的相应的参数进行获取，相应的，本实施例中当前时刻的上一时刻与当前时刻的时间间隔为设定时间间隔。
步骤120、根据母线各条进线的无功功率、母线各条出线的无功功率、集电线路所带逆变器的无功功率判断光伏电站站内是否存在无功功率的不合理流动。
由于光伏电站包括多条母线进线，因此在母线的不同进线之间容易产生无功功率的不合理流动。当光伏电站包括多条母线出线时，母线的不同出线之间同样有可能出现无功功率的不合理流动。并且，光伏电站电压调节设备通常包含逆变器、SVG或SVC等多种类型设备，不同设备之间同样可能出现无功功率的不合理流动。可选的，本步骤中通过母线各条进线的无功功率、母线各条出线的无功功率来对母线进线之间或母线出线之间是否存在无功功率的不合理流动进行判断，并通过母线各条进线的无功功率中集电线路的无功功率和该集电线路所带逆变器的无功功率对该集电线路所带逆变器之间是否存在无功功率的不合理流动进行判断，其中母线进线之间无功功率的不合理流动、母线出线之间无功功率的不合理流动、集电线路所带逆变器之间无功功率的不合理流动任一种情况出现时，说明光伏电站站站内存在无功功率的不合理流动。
步骤130、根据历史数据中预设历史时段内逆变器的无功功率与交流电压的相关性、实时数据中逆变器的交流电压判断是否存在逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压。
具体的，逆变器距离升压站的距离通常较远，因此无功功率对逆变器端的交流电压同样会产生较大影响，导致逆变器出现交流过电压或交流欠电压情况的出现，影响光伏电站的正常运行。本实施例中，通过根据历史数据中预设历史时段内逆变器的无功功率与交流电压的相关性可以得出逆变器无功功率的性质，结合逆变器无功功率的性质，实时数据中逆变器的交流电压以及逆变器过电压保护定值、逆变器交流额定电压的关系进行逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压的判断；结合逆变器无功功率的性质，实时数据中逆变器的交流电压以及逆变器欠电压保护定值、逆变器交流额定电压的关系进行逆变器无功功率导致的逆变器交流欠电压的判断。
步骤140、根据逆变器的视在功率、逆变器的交流电流、当前时刻逆变器MPPT电压与上一时刻逆变器MPPT电压差值判断是否存在逆变器无功功率导致有功功率受限。
由于逆变器通常容配比较高，因此容易出现无功功率挤占有功功率份额的现象，造成发电量的损失。本步骤中，可以通过根据逆变器的视在功率、逆变器的交流电流来判断逆变器的无功功率是否可以继续上调，具体的，在满足逆变器的视在功率等于逆变器的最大视在功率或者逆变器的交流电流等于逆变器的最大交流电流时，逆变器的无功功率无法继续上调。当确定光伏电站内同时存在可以上调无功功率的逆变器以及无法上调无功功率的逆变器时，根据无法上调无功功率的逆变器的当前时刻逆变器MPPT电压与上一时刻逆变器MPPT电压差值进行是否存在逆变器无功功率导致有功功率受限的判断。
需要说明的是，逆变器吸收无功功率导致交流限电流时，同样会导致逆变器有功功率受限。对于是否存在逆变器吸收无功功率导致交流限电流的情况进行判断时，需要结合逆变器无功功率的性质，逆变器的交流电流与逆变器最大交流电流的关系，逆变器视在功率与逆变器最大视在功率的关系，逆变器的当前时刻逆变器MPPT电压与上一时刻逆变器MPPT电压差值进行判断，在确定出逆变器吸收无功功率导致交流限电流时，同样可以判定逆变器无功功率导致有功功率受限。
步骤150、在光伏电站存在无功功率的不合理流动、逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限中至少一种情况时，判定光伏电站AVC指令异常。
具体的，本步骤中，在步骤120、步骤130和步骤140中任一种情况出现时，可以判定光伏电站AVC指令异常。可选的，在判定光伏电站AVC指令异常时，可以发出AVC指令异常的告警，进而提醒光伏电站的运维人员及时进行AVC指令的调整，减小光伏电站的发电量损失以及损耗，保证光伏电站的正常运行。
本实施例提供的光伏电站AVC指令异常判断方法，通过对光伏电站站内实时数据和历史数据进行获取，并根据实时数据和/或历史数据进行光伏电站无功功率的不合理流动、逆变器交流过电压、逆变器交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限的判断，并在光伏电站存在无功功率的不合理流动、逆变器交流过电压、逆变器交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限中至少一种情况时，判定光伏电站AVC指令异常，进而及时发出告警，提醒光伏电站的运维人员及时进行AVC指令的调整，减小光伏电站站内无功功率不合理流动带来的系统损耗，并减少因AVC指令异常带来的逆变器过电压、交流欠电压导致的停机情况；以及减少因AVC指令异常带来的无功功率导致有功功率受限的情况，减少发电量损失，保证光伏电站的正常运行。
可选的，光伏电站站内无功功率的不合理流动包括光伏电站站内母线进线之间无功功率的不合理流动、母线出线之间无功功率的不合理流动。图2是本发明实施例提供的另一种光伏电站AVC指令异常判断方法的流程图，参考图2，该光伏电站AVC指令异常判断方法包括：
步骤210、获取光伏电站站内实时数据和历史数据；该步骤210与上述实施例中步骤110过程相同，在此不再赘述。
步骤220、根据母线各条进线的无功功率的绝对值之和与母线各条出线的无功功率的绝对值之和的差值判断光伏电站内站内母线进线之间或母线出线之间是否产生无功功率的不合理流动；
具体的，在光伏电站AVC指令正常时，在不考虑传输损耗的前提下，母线各条进线的无功功率的绝对值之和与母线各条出线的无功功率的绝对值之和相等。在考虑传输损耗时，母线各条进线的无功功率的绝对值之和会稍大于或稍小于母线各条出线的无功功率的绝对值之和，具体的，无功功率由母线进线流向母线出线时，母线各条进线的无功功率的绝对值之和会稍大于母线各条出线的无功功率的绝对值之和；无功功率由母线出线流向母线进线时，母线各条进线的无功功率的绝对值之和会稍小于母线各条出线的无功功率的绝对值之和。其中，母线各条进线的无功功率的绝对值之和与母线各条出线的无功功率的绝对值之和的差值应等于母线各条进线与母线各条出线之间的传输损耗。
可选的，本步骤中，根据母线各条进线的无功功率的绝对值之和与母线各条出线的无功功率的绝对值之和的差值绝对值与第一设定阈值的关系来判断母线进线之间或者母线出线之间是否存在无功功率的不合理流动。其中，第一设定阈值可以等于母线各条进线与母线各条出线之间的传输损耗，第一设定阈值大于0。具体的，当母线各条进线的无功功率的绝对值之和与母线各条出线的无功功率的绝对值之和的差值绝对值大于第一设定阈值时，可以判定母线进线之间存在无功功率的不合理流动或者母线出线之间存在无功功率的不合理流动。
可选的，步骤220包括以下步骤：
(1)在母线各条进线的无功功率的绝对值之和与母线各条出线的无功功率的绝对值之和的差值大于第一设定阈值时，判定光伏电站内站内母线进线之间产生无功功率的不合理流动。
当母线进线之间存在无功功率的不合理流动时，母线各条进线的无功功率的绝对值之和会高于母线进线之间不存在无功功率不合理流动时无功功率的绝对值之和，造成在母线各条进线的无功功率的绝对值之和与母线各条出线的无功功率的绝对值之和差值大于第一设定阈值，进而可以将母线各条进线的无功功率的绝对值之和与母线各条出线的无功功率的绝对值之和的差值与第一设定阈值的大小关系作为母线进线之间是否存在不合理流动的依据。如上所述的，其中，第一设定阈值可以等于母线各条进线与母线各条出线之间的传输损耗，第一设定阈值大于0。
(2)在母线各条进线的无功功率的绝对值之和与母线各条出线的无功功率的绝对值之和的差值小于第二设定阈值时，判定光伏电站内站内母线出线之间产生无功功率的不合理流动。
其中，第二设定阈值与第一设定阈值互为相反数。
当母线出线之间存在无功功率的不合理流动时，母线各条出线的无功功率的绝对值之和会高于母线出线之间不存在无功功率不合理流动时无功功率的绝对值之和，造成在母线各条进线的无功功率的绝对值之和与母线各条出线的无功功率的绝对值之和差值小于第一设定阈值的相反数(即第二设定阈值)，进而可以将母线各条进线的无功功率的绝对值之和与母线各条出线的无功功率的绝对值之和的差值与第二设定阈值的大小关系作为母线出线之间是否存在不合理流动的依据。
本步骤中，进行母线进线之间或出线之间是否存在无功功率的不合理流动时，采用母线进线的无功功率的绝对值与母线出线的无功功率的绝对值来进行判断，而不是直接根据母线进线的无功功率和母线出线的无功功率来进行判断，可以避免不同母线进线或不同母线出线定义无功功率性质的不统一(例如有的线路无功功率为正值代表发出无功功率，有的线路无功功率为负值代表发出无功功率，其中线路包括母线进线和母线出线)带来的判断错误。
可选的，光伏电站站内无功功率的不合理流动还包括同一集电线路所带逆变器之间的无功功率的不合理流动，具体表现为同一集电线路所带逆变器中存在无功功率性质相反的逆变器。
步骤230、根据集电线路无功功率的绝对值与集电线路所带逆变器的无功功率的绝对值之和的差值与第三设定阈值的大小关系判断同一条集电线路所带的逆变器之间是否存在无功功率的不合理流动。
具体的，光伏板所发出的电为直流电，直流电经与光伏板连接的逆变器转换成交流电，然后经与逆变器连接的箱变进行升压并传输至集电线路，即逆变器与集电线路之间连接有箱变，因箱变处会消耗无功功率，因此逆变器不存在无功功率不合理流动的情况下，当无功功率由集电线路流向母线时，集电线路所带逆变器的无功功率的绝对值之和不会高于集电线路无功功率的绝对值和箱变处的无功功率损耗(为正值)的和；当无功功率由母线流向集电线路时，集电线路所带逆变器的无功功率的绝对值之和会小于集电线路无功功率的绝对值，所以，第三设定阈值可以设置为箱变处的无功功率损耗的相反数，因此第三设定阈值小于0。
可选的，在集电线路无功功率的绝对值与集电线路所带逆变器的无功功率的绝对值之和的差值小于第三设定阈值时，说明集电线路所带逆变器的无功功率的绝对值之和减去集电线路的无功功率的绝对值之和高于箱变处无功功率的损耗，据此可以判断集电线路所带逆变器中存在无功功率性质相反的逆变器，导致集电线路所带逆变器之间存在无功功率的不合理流动。
本步骤中，进行同一条集电线路所带的逆变器之间是否存在无功功率的不合理流动，采用集电线路无功功率的绝对值与集电线路所带逆变器的无功功率的绝对值来进行判断，而不是直接根据集电线路的无功功率和集电线路所带逆变器的无功功率来进行判断，可以避免逆变器定义无功功率性质的不统一，或者逆变器与集电线路定义无功功率性质不统一带来的判断错误。
步骤240、根据历史数据中预设历史时段内逆变器的无功功率与交流电压的相关性、实时数据中逆变器的交流电压判断是否存在逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压；该步骤240与上述实施例中步骤130过程相同，在此不再赘述；
步骤250、根据交流逆变器的视在功率、交流逆变器的交流电流、当前时刻逆变器MPPT电压与上一时刻逆变器MPPT电压差值判断是否存在逆变器无功功率导致有功功率受限；该步骤250与上述实施例中步骤140过程相同，在此不再赘述；
步骤260、在光伏电站站内母线进线之间或出线之间产生无功功率的不合理流动时，判定光伏电站AVC指令异常并发出站内母线进线或出线无功功率指令异常告警。
其中，该步骤可以在步骤220后执行。其中发出站内母线进线或无功功率指令异常告警可以通过在计算机的显示屏上进行显示的方式，也可以通过向运维人员的终端发送信息的方式，本实施例在此不做具体限定。通过发出站内母线进线或出线无功功率指令异常告警，使得运维人员可以及时发现母线进线或母线出线无功功率指令异常的情况，进而及时对光伏电站AVC指令进行调整，减少母线进线之间无功功率的不合理流动和母线出线之间无功功率的不合理流动导致的系统损耗过大的情况。
步骤270、在同一条集电线路所带的逆变器之间存在无功功率的不合理流动时，判定光伏电站AVC指令异常并发出相应的集电线路所带逆变器无功功率指令异常告警。
其中，该步骤270可以在步骤230后执行。可选的，发出集电线路所带逆变器无功功率指令异常告警的方式可以与步骤250中发出告警的方式相同，在此不再赘述。本步骤中，在一条集电线路所带的逆变器之间存在无功功率的不合理流动时，及时发出这条集电线路所带逆变器无功功率指令异常告警，使得运维人员可以及时发现集电线路所带逆变器无功功率指令异常的情况，进而及时对光伏电站AVC指令进行调整，减少集电线路所带逆变器之间无功功率异常导致的系统损耗过大的情况。
步骤280、在存在逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压时，判定光伏电站AVC指令异常；该步骤280可以在步骤240后执行。
步骤290、在存在逆变器无功功率导致有功功率受限时，判定光伏电站AVC指令异常；该步骤290可以在步骤250后执行。
图3是本发明实施例提供的另一种光伏电站AVC指令异常判断方法的流程图，参考图3，可选的，该光伏电站AVC指令异常判断方法包括：
步骤310、获取光伏电站站内实时数据和历史数据；该步骤310与上述实施例中步骤110过程相同，在此不再赘述。
步骤320、根据母线各条进线的无功功率、母线各条出线的无功功率、集电线路所带逆变器的无功功率判断光伏电站站内是否存在无功功率的不合理流动；该步骤与上述实施例中步骤120过程相同，在此不再赘述。
步骤330、根据预设历史时段内逆变器的无功功率与交流电压的相关性确定逆变器的无功功率性质，逆变器的无功功率的性质包括发出无功和吸收无功；
具体的，预设历史时段内逆变器的交流电压与无功功率的绝对值正相关，则确定逆变器的无功功率的性质为发出无功；预设历史时段内逆变器的交流电压与无功功率的绝对值负相关，则确定逆变器的无功功率的性质为吸收无功。
步骤341、在逆变器的无功功率性质为发出无功的前提下，根据逆变器的交流电压与逆变器的交流额定电压是否满足第一预设关系判断是否存在逆变器无功功率导致逆变器交流过电压。
可选的，本步骤中，在逆变器的无功功率性质为发出无功的前提下，可以是在单台逆变器的无功功率的性质为发出无功的前提下。即在一逆变器的无功功率性质为发出无功的前提下，根据该逆变器的交流电压与逆变器的交流额定电压是否满足第一预设关系判断是否存在逆变器无功功率指令导致逆变器交流过电压。可选的，第一预设关系为U0≥a*Ue，其中U0表示逆变器的交流电压，Ue表示逆变器的交流额定电压，其中1＜a＜Ub/Ue，Ub表示逆变器过电压保护定值。具体的，为满足逆变器不出现交流过电压的情况，逆变器的交流电压与逆变器的交流额定电压之间应满足一定的系数关系，即逆变器的交流电压应小于逆变器的交流额定电压与该系数的乘积。进行逆变器交流过电压的判断时，可以首先根据逆变器过电压保护定值与逆变器交流额定电压确定出逆变器的交流电压与逆变器的交流额定电压之间应满足的系数关系中的系数a，然后根据逆变器的交流电压与逆变器的交流额定电压是否满足上述第一预设关系进行是否存在逆变器无功功率指令导致逆变器交流过电压的判断。
步骤342、在逆变器的无功功率性质为吸收无功的前提下，根据逆变器的交流电压与逆变器的交流额定电压是否满足第二预设关系判断是否存在逆变器无功功率导致逆变器交流欠电压。
可选的，本步骤中，在逆变器的无功功率性质为吸收无功的前提下，可以是在单台逆变器的无功功率的性质为吸收无功的前提下。即在一逆变器的无功功率性质为吸收无功的前提下，根据该逆变器的交流电压与逆变器的交流额定电压是否满足第二预设关系判断是否存在逆变器无功功率指令导致逆变器交流欠电压。可选的，第二预设关系为U0≤b*Ue，Ud/Ue＜b＜1，其中Ud表示逆变器交流欠电压保护定值。具体的，为满足逆变器不出现交流欠电压的情况，逆变器的交流电压与逆变器的交流额定电压之间也应满足一定的系数关系，即逆变器的交流电压应大于逆变器的交流额定电压与该系数的乘积。进行逆变器交流欠电压的判断时，可以首先根据逆变器欠电压保护定值与逆变器交流额定电压确定出逆变器的交流电压与逆变器的交流额定电压之间应满足的系数关系中的系数b，然后根据逆变器的交流电压与逆变器的交流额定电压是否满足上述第二预设关系进行是否存在逆变器无功功率指令导致逆变器交流欠电压的判断。
步骤350、根据所述逆变器的视在功率、所述逆变器的交流电流、当前时刻逆变器MPPT电压与上一时刻逆变器MPPT电压差值判断是否存在逆变器无功功率导致有功功率受限；该步骤350与上述实施例中步骤140过程相同，在此不再赘述。
步骤360、在存在逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压时，判定光伏电站AVC指令异常并发出相应的逆变器无功功率导致逆变器交流过电压告警。
步骤370、在存在逆变器无功功率导致的逆变器交流欠电压时，判定光伏电站AVC指令异常并发出相应的逆变器无功功率导致逆变器交流欠电压告警。
具体的，上述步骤360中，通过存在逆变器交流过电压时，发出相应的逆变器无功功率导致交流过电压告警(即发出的逆变器无功功率导致过电压告警中包括逆变器的名称或编号)，使得运维人员可以及时发现逆变器无功功率指令异常所带来的逆变器交流过电压的情况，进而及时对光伏电站AVC指令进行调整，减少逆变器交流过电压导致的不合理停机所带来的发电量损失过大的情况。同理，上述步骤370中，通过存在逆变器交流欠电压时，发出相应的逆变器无功功率导致交流欠电压告警(即发出的逆变器无功功率导致交流欠电压告警中包括逆变器的名称或编号)，使得运维人员可以及时发现逆变器无功功率指令异常所带来的逆变器交流欠电压的情况，进而及时对光伏电站AVC指令进行调整，减少逆变器交流欠电压导致的不合理停机所带来的发电量损失过大的情况。
步骤380、在存在无功功率的不合理流动时，判定光伏电站AVC指令异常；该步骤380可以在步骤320后执行。
步骤390、在存在逆变器无功功率导致有功功率受限时，判定光伏电站AVC指令异常；该步骤390可以在步骤350后执行。
可选的，逆变器无功功率导致有功功率受限包括无功功率指令导致限有功功率，逆变器无功功率导致有功功率受限还包括无功功率指令导致交流限电流。图4是本发明实施例提供的另一种光伏电站AVC指令异常判断方法的流程图，参考图4，可选的，该光伏电站AVC指令异常判断方法包括：
步骤410、获取光伏电站站内实时数据和历史数据；该步骤410与上述实施例中步骤110过程相同，在此不再赘述。
步骤420、根据母线各条进线的无功功率、母线各条出线的无功功率、集电线路所带逆变器的无功功率判断光伏电站站内是否存在无功功率的不合理流动；该步骤420与上述实施例中步骤120过程相同，在此不再赘述。
步骤430、根据历史数据中预设历史时段内逆变器的无功功率与交流电压的相关性、实时数据中逆变器的交流电压判断是否存在逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压；该步骤430与上述实施例中步骤130过程相同，在此不再赘述。
步骤440、在光伏电站站内同时存在第一类型逆变器和第二类型逆变器，且第二类型逆变器中任一逆变器当前时刻的MPPT电压与上一时刻的MPPT电压差值大于第四设定阈值时，判定第二类型逆变器中相应的逆变器无功功率指令导致限有功功率。
其中第一类型逆变器为视在功率小于逆变器最大视在功率，且交流电流小于逆变器最大交流电流的逆变器；第二类型逆变器为视在功率等于逆变器最大视在功率或交流电流等于最大交流电流的逆变器。具体的，因第一类型逆变器的是在功率小于逆变器的最大视在功率，并且交流电流小于逆变器的最大交流电流，所以第一类型的无功功率有可以继续上调的空间；因第二类型逆变器视在功率等于逆变器最大视在功率，或者交流电流等于最大交流电流，所以第二类型逆变器的无功功率没有继续上调的空间。
具体的，本步骤中，可以首先逆变器类型的判断，具体的，根据逆变器的视在功率与逆变器的最大视在功率的关系，以及逆变器的交流电流与逆变器的最大交流电流的关系判断逆变器属于第一类型逆变器或是第二类型逆变器。在确定光伏电站站内同时存在第一类型逆变器和第二类型逆变器后，根据第二类型逆变器中各逆变器的当前时刻的MPPT电压与上一时刻的MPPT电压的差值来进行是否存在逆变器无功功率指令导致限有功功率的判定。具体的，当第二类型逆变器中任一逆变器当前时刻的MPPT电压与上一时刻的MPPT电压差值大于第四设定阈值时，说明已经出现光伏电站AVC指令在逆变器间分配不合理导致第二类型逆变器中有的逆变器已经出现无功功率挤占有功功率份额的现象，而第一类型的逆变器仍有有功功率上调的空间，即说明第二类型逆变器中满足当前时刻的MPPT电压与上一时刻的MPPT电压差值大于第四设定阈值的逆变器无功功率指令导致限有功功率。
步骤450、在逆变器的无功功率性质为吸收无功时，当任一逆变器的交流电流等于逆变器最大交流电流，逆变器的视在功率小于逆变器最大视在功率，当前时刻MPPT电压与上一时刻逆变器MPPT电压差值大于第四设定阈值时，判定逆变器无功功率导致交流限电流。
具体的，当逆变器的无功功率性质为吸收无功的前提下，当逆变器的交流电流等于逆变器的最大交流电流，且逆变器的视在功率小于逆变器的最大视在功率，当前时刻的MPPT电压与上一时刻的MPPT电压差值大于第四设定阈值，说明该逆变器因吸收无功功率导致交流电压降低，相应的会导致交流电流提前达到最大值，因此可以判断逆变器无功功率导致交流限电流，同样会带来逆变器有功功率受限。
步骤460、在第二类型逆变器导致无功功率指令导致限功率时，判定光伏电站AVC指令异常并发出第二类型逆变器中相应的逆变器无功功率指令导致限有功功率告警。
其中，步骤460可以在步骤440后执行。通过在第二类型逆变器导致无功功率指令导致限功率时，判定光伏电站AVC指令异常并发出第二类型逆变器相应的逆变器无功功率指令导致限有功功率告警(即发出的第二类型逆变器相应的逆变器无功功率指令导致限有功功率告警中包括逆变器的类型、以及名称或编号)，使得运维人员可以及时发现第二类型逆变器相应的逆变器无功功率指令导致限有功功率的情况，进而及时对光伏电站AVC指令进行调整，减少第二类型逆变器相应的逆变器无功功率指令导致限有功功率造成的发电量损失。
步骤470、在逆变器无功功率导致交流限电流时，判定光伏电站AVC指令异常并发出相应的逆变器无功功率导致交流限电流告警。
其中，步骤470可以在步骤450后执行。通过在逆变器无功功率导致交流限电流时，判定光伏电站AVC指令异常并发出相应的逆变器无功功率导致交流限电流告警(即发出的逆变器无功功率导致交流限电流告警中包括逆变器的名称或编号)，使得运维人员可以及时发现逆变器无功功率导致交流限电流的情况，进而及时对光伏电站AVC指令进行调整，减少逆变器无功功率导致交流限电流造成的发电量损失。
步骤480、在存在无功功率的不合理流动时，判定光伏电站AVC指令异常；该步骤480可以在步骤420后执行。
步骤490、在存在逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压时，判定光伏电站AVC指令异常；该步骤490可以在步骤430后执行。
图5是本发明实施例提供的另一种光伏电站AVC指令异常判断方法的流程图，参考图5，可选的，该光伏电站AVC指令异常判断方法包括：
步骤510、获取光伏电站站内实时数据和历史数据；该步骤510与上述实施例中步骤110过程相同，在此不再赘述。
步骤521、根据母线各条进线的无功功率的绝对值之和与母线各条出线的无功功率的绝对值之和的差值判断光伏电站内站内母线进线之间或母线出线之间是否产生无功功率的不合理流动；该步骤521与上述实施例中步骤220过程相同，在此不再赘述。
步骤522、在光伏电站站内母线进线之间或出线之间产生无功功率的不合理流动时，判定光伏电站AVC指令异常并发出站内母线进线或出线无功功率指令异常告警；该步骤522与上述实施例中步骤250过程相同，在此不再赘述；
步骤531、根据集电线路无功功率的绝对值与集电线路所带逆变器的无功功率的绝对值之和的差值与第三设定阈值的大小关系判断同一条集电线路所带的逆变器之间是否存在无功功率的不合理流动；该步骤531与上述实施例中步骤230过程相同，在此不再赘述；
步骤532、在同一条集电线路所带的逆变器之间存在无功功率的不合理流动时，判定光伏电站AVC指令异常并发出相应的集电线路所带逆变器无功功率指令异常告警；该步骤531与上述实施例中步骤260过程相同，在此不再赘述。
步骤541、根据预设历史时段内逆变器的无功功率与交流电压的相关性确定逆变器的无功功率性质，逆变器的无功功率的性质包括发出无功和吸收无功；该步骤541与上述实施例中步骤330过程相同，在此不再赘述。
步骤542、在逆变器的无功功率性质为发出无功的前提下，根据逆变器的交流电压与逆变器的交流额定电压是否满足第一预设关系判断是否存在逆变器无功功率导致逆变器交流过电压；该步骤542与上述实施例中步骤341过程相同，在此不再赘述。
步骤543、在存在逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压时，判定光伏电站AVC指令异常并发出相应的逆变器无功功率导致逆变器交流过电压告警；该步骤543与上述实施例中步骤360过程相同，在此不再赘述。
步骤544、在逆变器的无功功率性质为吸收无功的前提下，根据逆变器的交流电压与逆变器的交流额定电压是否满足第二预设关系判断是否存在逆变器无功功率导致逆变器交流欠电压；该步骤544与上述实施例中步骤342过程相同，在此不再赘述。
步骤545、在存在逆变器无功功率导致的逆变器交流欠电压时，判定光伏电站AVC指令异常并发出相应的逆变器无功功率导致逆变器交流欠电压告警；该步骤545与上述实施例中步骤370过程相同，在此不再赘述。
步骤551、在光伏电站站内同时存在第一类型逆变器和第二类型逆变器，且第二类型逆变器中任一逆变器当前时刻的MPPT电压与上一时刻的MPPT电压差值大于第四设定阈值时，判定第二类型逆变器中相应的逆变器无功功率指令导致限有功功率；该步骤551与上述实施例中步骤440过程相同，在此不再赘述。
步骤552、在第二类型逆变器导致无功功率指令导致限功率时，判定光伏电站AVC指令异常并发出第二类型逆变器中相应的逆变器无功功率指令导致限有功功率告警；该步骤552与上述实施例中步骤460过程相同，在此不再赘述。
步骤561、在逆变器的无功功率性质为吸收无功时，当任一逆变器的交流电流等于逆变器最大交流电流，逆变器的视在功率小于逆变器最大视在功率，当前时刻MPPT电压与上一时刻逆变器MPPT电压差值大于第四设定阈值时，判定逆变器无功功率导致交流限电流；该步骤561与上述实施例中步骤450过程相同，在此不再赘述。其中步骤561可以在步骤541确定出逆变器无功功率的性质后执行。
步骤562、在逆变器无功功率导致交流限电流时，判定光伏电站AVC指令异常并发出相应的逆变器无功功率导致交流限电流告警；该步骤562与上述实施例中步骤470过程相同，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种光伏电站AVC指令异常判断装置，图6是本发明实施例提供的一种光伏电站AVC指令异常判断装置的结构示意图，参考图6，该光伏电站AVC指令异常判断装置包括：
获取模块610，用于获取光伏电站站内实时数据和历史数据。
其中，实时数据包括当前时刻下母线各条进线的无功功率，母线各条出线的无功功率，逆变器的无功功率、交流电压、视在功率、交流电流、MPPT电压；其中，母线各条进线的无功功率包括各集电线路的无功功率；历史数据包括预设历史时段内逆变器的无功功率、交流电压和上一时刻的MPPT电压；
第一判断模块620，用于根据母线各条进线的无功功率、母线各条出线的无功功率、集电线路所带逆变器的无功功率判断光伏电站站内是否存在无功功率的不合理流动；
第二判断模块630，用于根据历史数据中预设历史时段内逆变器的无功功率与交流电压的相关性、实时数据中逆变器的交流电压判断逆变器是否存在逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压；
第三判断模块640，用于根据逆变器的视在功率、逆变器的交流电流、当前时刻逆变器MPPT电压与上一时刻逆变器MPPT电压差值判断是否存在逆变器无功功率导致有功功率受限；
异常判定模块650，用于在光伏电站存在无功功率的不合理流动、逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限中至少一种情况时，判定光伏电站AVC指令异常。
本实施例提供的光伏电站AVC指令异常判断装置，用于执行本发明上述任意实施例的光伏电站AVC指令异常判断方法，相应的，具备本发明上述任意实施例的光伏电站AVC指令异常判断方法的有益效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种光伏电站AVC指令异常判断方法，其特征在于，包括：
获取所述光伏电站站内实时数据和历史数据，所述实时数据包括当前时刻下母线各条进线的无功功率，母线各条出线的无功功率，逆变器的无功功率、交流电压、视在功率、交流电流、MPPT电压；其中，所述母线各条进线的无功功率包括各集电线路的无功功率；所述历史数据包括预设历史时段内逆变器的无功功率、交流电压和上一时刻的MPPT电压；
根据所述母线各条进线的无功功率、所述母线各条出线的无功功率、所述集电线路所带逆变器的无功功率判断所述光伏电站站内是否存在无功功率的不合理流动；
根据所述历史数据中所述预设历史时段内逆变器的无功功率与交流电压的相关性、所述实时数据中所述逆变器的交流电压判断是否存在逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压；
根据所述逆变器的视在功率、所述逆变器的交流电流、当前时刻逆变器MPPT电压与上一时刻逆变器MPPT电压差值判断是否存在逆变器无功功率导致有功功率受限；
在所述光伏电站存在无功功率的不合理流动、逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压、所述逆变器无功功率导致有功功率受限中至少一种情况时，判定所述光伏电站AVC指令异常。
2.根据权利要求1所述的光伏电站AVC指令异常判断方法，其特征在于，所述光伏电站站内无功功率的不合理流动包括所述光伏电站站内母线进线之间无功功率的不合理流动和母线出线之间无功功率的不合理流动；
所述根据所述母线各条进线的无功功率、所述母线各条出线的无功功率、所述集电线路所带逆变器的无功功率判断所述光伏电站内是否存在无功功率的不合理流动，包括：
根据所述母线各条进线的无功功率的绝对值之和与所述母线各条出线的无功功率的绝对值之和的差值判断所述光伏电站内站内母线进线之间或母线出线之间是否产生无功功率的不合理流动；
所述在所述光伏电站存在无功功率的不合理流动、逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限中至少一种情况时，判定所述光伏电站AVC指令异常，包括：
在所述光伏电站站内母线进线之间或出线之间产生无功功率的不合理流动时，判定所述光伏电站AVC指令异常并发出站内母线进线或出线无功功率指令异常告警。
3.根据权利要求2所述的光伏电站AVC指令异常判断方法，其特征在于，根据所述母线各条进线的无功功率的绝对值之和与所述母线各条出线的无功功率的绝对值之和的差值判断所述光伏电站内站内母线进线之间或母线出线之间是否产生无功功率的不合理流动，包括：
在所述母线各条进线的无功功率的绝对值之和与所述母线各条出线的无功功率的绝对值之和的差值大于第一设定阈值时，判定所述光伏电站内站内母线进线之间产生无功功率的不合理流动；
在所述母线各条进线的无功功率的绝对值之和与所述母线各条出线的无功功率的绝对值之和的差值小于第二设定阈值时，判定所述光伏电站内站内母线出线之间产生无功功率的不合理流动；
其中，所述第二设定阈值与所述第一设定阈值互为相反数。
4.根据权利要求1所述的光伏电站AVC指令异常判断方法，其特征在于，所述光伏电站站内无功功率的不合理流动还包括同一集电线路所带逆变器之间的无功功率的不合理流动；
所述根据所述母线各条进线的无功功率、所述母线各条出线的无功功率、所述集电线路所带逆变器的无功功率判断所述光伏电站内是否存在无功功率的不合理流动，还包括：
根据所述集电线路无功功率的绝对值与所述集电线路所带逆变器的无功功率的绝对值之和的差值与第三设定阈值的大小关系判断同一条集电线路所带的逆变器之间是否存在无功功率的不合理流动；
所述在所述光伏电站存在无功功率的不合理流动、逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限中至少一种情况时，判定所述光伏电站AVC指令异常，包括：
在同一条集电线路所在的逆变器之间存在无功功率的不合理流动时，判定所述光伏电站AVC指令异常并发出相应的集电线路所带逆变器无功功率指令异常告警。
5.根据权利要求1所述的光伏电站AVC指令异常判断方法，其特征在于，所述根据所述历史数据和所述实时数据中所述逆变器的交流电压判断所述逆变器是否存在逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压，包括：
根据所述预设历史时段内逆变器的无功功率与交流电压的相关性确定所述逆变器的无功功率性质，所述逆变器的无功功率的性质包括发出无功和吸收无功；
在所述逆变器的无功功率性质为发出无功的前提下，根据所述逆变器的交流电压与所述逆变器的交流额定电压是否满足第一预设关系判断是否存在逆变器无功功率导致逆变器交流过电压；
在所述逆变器的无功功率性质为吸收无功的前提下，根据所述逆变器的交流电压与所述逆变器的交流额定电压是否满足第二预设关系判断是否存在逆变器无功功率导致逆变器交流欠电压。
6.根据权利要求5所述的光伏电站AVC指令异常判断方法，其特征在于，所述在所述光伏电站存在无功功率的不合理流动、逆变器交流过电压或交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限中至少一种情况时，判定所述光伏电站AVC指令异常，包括：
在存在逆变器无功功率导致的所述逆变器交流过电压时，判定所述光伏电站AVC指令异常并发出相应的逆变器无功功率导致逆变器交流过电压告警；
在存在逆变器无功功率导致的所述逆变器交流欠电压时，判定所述光伏电站AVC指令异常并发出相应的逆变器无功功率导致逆变器交流欠电压告警。
7.根据权利要求5所述的光伏电站AVC指令异常判断方法，其特征在于，所述第一预设关系为U0≥a*Ue，其中U0表示所述逆变器的交流电压，Ue表示逆变器的交流额定电压，其中1＜a＜Ub/Ue，Ub表示逆变器过电压保护定值；
所述第二预设关系为U0≤b*Ue，Ud/Ue＜b＜1，其中Ud表示逆变器交流欠电压保护定值。
8.根据权利要求1所述的光伏电站AVC指令异常判断方法，其特征在于，所述逆变器无功功率导致有功功率受限包括无功功率指令导致限有功功率；
所述根据所述逆变器的视在功率、逆变器的交流电流、当前时刻逆变器MPPT电压与上一时刻逆变器MPPT电压差判断是否存在逆变器无功功率导致有功功率受限，包括：
在所述光伏电站站内同时存在第一类型逆变器和第二类型逆变器，且所述第二类型逆变器中任一所述逆变器当前时刻的MPPT电压与上一时刻的MPPT电压差值大于第四设定阈值时，判定第二类型逆变器中相应的所述逆变器无功功率指令导致限有功功率；
其中所述第一类型逆变器为视在功率小于逆变器最大视在功率，且交流电流小于逆变器最大交流电流的逆变器；
所述第二类型逆变器为视在功率等于所述逆变器最大视在功率或交流电流等于最大交流电流的逆变器；
所述在所述光伏电站存在无功功率的不合理流动、逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限中至少一种情况时，判定所述光伏电站AVC指令异常，包括：
在所述第二类型逆变器导致无功功率指令导致限功率时，判定所述光伏电站AVC指令异常并发出所述第二类型逆变器中相应的逆变器无功功率指令导致限有功功率告警。
9.根据权利要求4所述的光伏电站AVC指令异常判断方法，其特征在于，所述逆变器无功功率导致有功功率受限还包括无功功率指令导致交流限电流；
所述根据所述逆变器的视在功率、逆变器的交流电流、当前时刻逆变器MPPT电压与上一时刻MPPT电压差值判断是否存在逆变器无功功率导致有功功率受限，还包括：
在所述逆变器的无功功率性质为吸收无功时，当任一逆变器的交流电流等于逆变器最大交流电流，所述逆变器的视在功率小于逆变器最大视在功率，当前时刻MPPT电压与上一时刻逆变器MPPT电压差值大于第四设定阈值时，判定逆变器无功功率导致交流限电流；
所述在所述光伏电站存在无功功率的不合理流动、逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压、逆变器无功功率导致有功功率受限中至少一种情况时，判定所述光伏电站AVC指令异常，包括：在所述逆变器无功功率导致交流限电流时，判定所述光伏电站AVC指令异常并发出相应的所述逆变器无功功率导致交流限电流告警。
10.一种光伏电站AVC指令异常判断装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取所述光伏电站站内实时数据和历史数据，所述实时数据包括当前时刻下母线各条进线的无功功率，母线各条出线的无功功率，逆变器的无功功率、交流电压、视在功率、交流电流、MPPT电压；其中，所述母线各条进线的无功功率包括各集电线路的无功功率；所述历史数据包括预设历史时段内逆变器的无功功率、交流电压和上一时刻的MPPT电压；
第一判断模块，用于根据所述母线各条进线的无功功率、所述母线各条出线的无功功率、所述集电线路所带逆变器的无功功率判断所述光伏电站站内是否存在无功功率的不合理流动；
第二判断模块，用于根据所述历史数据中所述预设历史时段内逆变器的无功功率与交流电压的相关性、所述实时数据中所述逆变器的交流电压判断是否存在逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或交流欠电压；
第三判断模块，用于根据所述逆变器的视在功率、所述逆变器的交流电流、当前时刻逆变器MPPT电压与上一时刻逆变器MPPT电压差值判断是否存在逆变器无功功率导致有功功率受限；
异常判定模块，用于在所述光伏电站存在无功功率的不合理流动、逆变器无功功率导致的逆变器交流过电压或逆变器交流欠电压、所述逆变器无功功率导致有功功率受限中至少一种情况时，判定所述光伏电站AVC指令异常。
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