CN113765160A - 分布式能源及其并网的无功控制方法、装置、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分布式能源及其并网的无功控制方法、装置、存储介质,其中方法包括:获取并网点的节点电压状态;当节点电压状态为越上下限状态时,获取并网点的目标节点电压,并根据目标节点电压获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制;当节点电压状态为正常状态时,获取并网点的无功电量目标值,并根据无功电量目标值获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制。由此,针对不同的节点电压状态采用不同的策略实现无功控制,可大大提高无功控制的适应性。
Description
技术领域
本发明涉及并网技术领域,尤其涉及一种分布式能源及其并网的无功控制方法、装置、存储介质。
背景技术
有别于大功率、占地广的大型光伏发电站,户用光伏发电是将光伏电池板置于家庭住宅的顶层或者院落内,用小功率或者微型逆变器进行换流,从而可以直接利用该新能源供电,还可以将多余的电能并入电网。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的第一个目的在于提出一种分布式能源并网的无功控制方法,针对不同的节点电压状态采用不同的策略实现无功控制,可大大提高无功控制的适应性。
本发明的第二个目的在于提出一种分布式能源并网的无功控制装置。
本发明的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的第四个目的在于提出一种分布式能源。
为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出一种分布式能源并网的无功控制方法,方法包括:获取并网点的节点电压状态;当节点电压状态为越上下限状态时,获取并网点的目标节点电压,并根据目标节点电压获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制;当节点电压状态为正常状态时,获取并网点的无功电量目标值,并根据无功电量目标值获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制。
根据本发明实施例的分布式能源并网的无功控制方法,当节点电压状态为越上下限状态时,获取并网点的目标节点电压,并根据目标节点电压获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制;当节点电压状态为正常状态时,获取并网点的无功电量目标值,并根据无功电量目标值获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制,由此,针对不同的节点电压状态采用不同的策略实现无功控制,可大大提高无功控制的适应性。
根据本发明的一个实施例,根据目标节点电压获取并网点的无功功率,包括:获取并网点的并网逆变器有功功率、负荷有功功率、负荷无功功率,以及与并网点对应的电网电压和线路阻抗;根据目标节点电压、并网逆变器有功功率、负荷有功功率、负荷无功功率、电网电压和线路阻抗,获取并网点的并网逆变器无功功率。
根据本发明的一个实施例,通过以下公式计算获得并网点的并网逆变器无功功率:
根据本发明的一个实施例,在根据目标节点电压获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制之后,方法还包括:若节点电压状态为越上限状态,则发送档位下调请求至并网点的上级变电站,其中,上级变电站根据档位下调请求下调主变分接头的档位;若节点电压状态为越下限状态,则发送档位上调请求至并网点的上级变电站,其中,上级变电站根据档位上调请求上调主变分接头的档位。
根据本发明的一个实施例,获取并网点的无功电量目标值,包括:获取并网点的调度标准力率目标值、累计有功电量和累计无功电量,并预估未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量;根据调度标准力率目标值、累计有功电量和累计无功电量,获取并网点的累计无功电量缺额;根据累计无功电量缺额、未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量和调度标准力率目标值,获取无功电量目标值。
根据本发明的一个实施例,通过以下公式计算获得并网点的无功电量目标值:
根据本发明的一个实施例,根据无功电量目标值获取并网点的无功功率,包括:根据无功电量目标值和未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量,获取未来预设时间内并网点的并网逆变器力率;根据并网逆变器力率和并网点的并网逆变器有功功率,获取并网点的并网逆变器无功功率。
根据本发明的一个实施例,根据无功功率对并网点进行无功控制,包括:获取并网点对应的电网电压的d轴分量;根据电网电压的d轴分量和无功功率获取并网点的并网逆变器无功电流;根据并网逆变器无功电流对并网点的并网逆变器进行无功控制。
为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出一种分布式能源并网的无功控制装置,装置包括:获取模块,用于获取并网点的节点电压状态;第一控制模块,用于当节点电压状态为越上下限状态时,获取并网点的目标节点电压,并根据目标节点电压获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制;第二控制模块,用于当节点电压状态为正常状态时,获取并网点的无功电量目标值,并根据无功电量目标值获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制。
根据本发明实施例的分布式能源并网的无功控制装置,当节点电压状态为越上下限状态时,通过第一控制模块获取并网点的目标节点电压,并根据目标节点电压获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制;当节点电压状态为正常状态时,通过第二控制模块获取并网点的无功电量目标值,并根据无功电量目标值获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制,由此,针对不同的节点电压状态采用不同的策略实现无功控制,可大大提高无功控制的适应性。
根据本发明的一个实施例,第一控制模块具体用于:获取并网点的并网逆变器有功功率、负荷有功功率、负荷无功功率,以及与并网点对应的电网电压和线路阻抗;根据目标节点电压、并网逆变器有功功率、负荷有功功率、负荷无功功率、电网电压和线路阻抗,获取并网点的并网逆变器无功功率。
根据本发明的一个实施例,第一控制模块具体用于通过以下公式计算获得并网点的并网逆变器无功功率:
根据本发明的一个实施例,第一控制模块还用于:若节点电压状态为越上限状态,则发送档位下调请求至并网点的上级变电站,其中,上级变电站根据档位下调请求下调主变分接头的档位;若节点电压状态为越下限状态,则发送档位上调请求至并网点的上级变电站,其中,上级变电站根据档位上调请求上调主变分接头的档位。
根据本发明的一个实施例,第二控制模块具体用于:获取并网点的调度标准力率目标值、累计有功电量和累计无功电量,并预估未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量;根据调度标准力率目标值、累计有功电量和累计无功电量,获取并网点的累计无功电量缺额;根据累计无功电量缺额、未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量和调度标准力率目标值,获取无功电量目标值。
根据本发明的一个实施例,第二控制模块具体用于通过以下公式计算获得并网点的无功电量目标值:
根据本发明的一个实施例,第二控制模块具体用于:根据无功电量目标值和未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量,获取未来预设时间内并网点的并网逆变器力率;根据并网逆变器力率和并网点的并网逆变器有功功率,获取并网点的并网逆变器无功功率。
根据本发明的一个实施例,第一控制模块和第二控制模块还均用于:获取并网点对应的电网电压的d轴分量;根据电网电压的d轴分量和无功功率获取并网点的并网逆变器无功电流;根据并网逆变器无功电流对并网点的并网逆变器进行无功控制。
为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出一种计算机可读存储介质,其上存储有分布式能源并网的无功控制程序,该分布式能源并网的无功控制程序被处理器执行时实现前述的分布式能源并网的无功控制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质,通过前述的分布式能源并网的无功控制方法,针对不同的节点电压状态采用不同的策略实现无功控制,可大大提高无功控制的适应性。
为达到上述目的,本发明第四方面实施例提出一种分布式能源,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的分布式能源并网的无功控制程序,处理器执行程序时,实现前述的分布式能源并网的无功控制方法。
根据本发明实施例的分布式能源,通过前述的分布式能源并网的无功控制方法,针对不同的节点电压状态采用不同的策略实现无功控制,可大大提高无功控制的适应性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的分布式能源并网的无功控制方法的流程图;
图2为根据本发明一个实施例的并网点的电压示意图;
图3为根据本发明一个实施例的并网逆变器的容量曲线示意图;
图4为根据本发明一个实施例的并网逆变器的拓扑图;
图5为根据本发明一个实施例的分布式能源并网的无功控制装置的结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例提出的分布式能源及其并网的无功控制方法、装置、存储介质。
图1为根据本发明一个实施例的分布式能源并网的无功控制方法的流程图。参考图1所示,该分布式能源并网的无功控制方法可包括以下步骤:
步骤S101,获取并网点的节点电压状态。
需要说明的是,分布式能源并网属于低压配电,国家标准要求需要将节点电压偏差控制在额定电压的[+7%,-10%]。为了提高电压控制过程中的控制效率,同时提高对并网点无功控制的适应性,在本申请中对并网点的节点电压状态进行划分,具体可分为正常、过电压、欠电压、越上限和越下限五种状态,其中,当节点电压超过额定电压的107%时,表示电压越上限,当节点电压低于额定电压的90%时,表示电压越下限;在上、下限边界的附近为风险状态,风险边界参数可根据实际电网情况进行调整,可选的,可取额定电压的105%为过电压风险边界参数,取额定电压的92%为欠电压风险边界参数。
也就是说,当节点电压大于额定电压的107%时,确定并网点的节点电压状态为越上限状态;当节点电压大于额定电压的105%且小于等于额定电压的107%时,确定并网点的节点电压状态为过电压状态;当节点电压大于额定电压的92%且小于等于额定电压的105%时,确定并网点的节点电压状态为正常状态;当节点电压大于额定电压的90%且小于等于额定电压的92%时,确定并网点的节点电压状态为欠电压状态;当节点电压小于等于额定电压的90%时,确定并网点的节点电压状态为越下限状态。
步骤S102,当节点电压状态为越上下限状态时,获取并网点的目标节点电压,并根据目标节点电压获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制。
需要说明的是,越上下限状态包括前述的越上限状态和越下限状态两种状态,也就是说,这两种状态采用相同的策略实现并网点的无功控制。
步骤S103,当节点电压状态为正常状态时,获取并网点的无功电量目标值,并根据无功电量目标值获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制。
具体来说,当节点电压状态为越上限状态和越下限状态时,采用电压控制策略进行无功控制,具体是获取并网点的目标节点电压,根据目标节点电压获取并网点的无功功率,也即获取并网点的并网逆变器的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制,也即对并网点的并网逆变器进行控制;当节点电压状态为正常状态时,采用力率控制策略进行无功控制,具体是获取并网点的无功电量目标值,根据无功电量目标值获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制。从而通过针对不同的节点电压状态采用不同的控制策略进行无功控制,可有效提高无功控制的适应性。
可选的,当节点电压状态为过电压状态和欠电压状态时,仅进行风险提醒,不改变当前的无功控制策略,例如,当节点电压状态由正常状态变为过电压状态,此时继续采用正常状态对应的力率控制策略进行无功控制,而当节点电压状态变为越上限状态时,再采用电压控制策略进行无功控制;类似的,当节点电压状态由越上限状态变为过电压状态,此时继续采用越上限状态对应的电压控制策略进行无功控制,而当节点电压状态变为正常状态时,再采用力率控制策略进行无功控制。
根据本发明的一个实施例,根据目标节点电压获取并网点的无功功率,包括:获取并网点的并网逆变器有功功率、负荷有功功率、负荷无功功率,以及与并网点对应的电网电压和线路阻抗;根据目标节点电压、并网逆变器有功功率、负荷有功功率、负荷无功功率、电网电压和线路阻抗,获取并网点的并网逆变器无功功率。
可选的,可通过下述公式(1)计算获得并网点的并网逆变器无功功率,该并网逆变器无功功率即为相应并网点的无功功率:
需要说明的是,本领域技术人员应当知晓该公式简单变形也是可以用于计算并网点的并网逆变器无功功率,在此不再赘述。
具体来说,由于并网逆变器的容量是一定的,因而并网逆变器无功功率的最大调节能力将受并网逆变器有功功率的限制。具体来说,参考图3所示,A点并网逆变器有功功率为,相应最大无功功率为,而当并网逆变器有功功率减少至(其中)时,即并网逆变器运行点从A点转移至B点,并网逆变器的最大无功功率将增大至,因此不同运行工况下由于并网逆变器有功功率发生变化造成其无功调节能力发生改变,也即并网逆变器无功功率的最大调节能力将受有功功率的限制。而该数值是确定电压-无功下垂控制系数的关键,将直接影响电压-无功下垂控制系数斜率,导致控制性能上的差异,因此需要对并网逆变器的有功功率和无功功率进行综合考虑。
同时,采用并网逆变器的无功功率对节点电压进行调节时,可能会造成线路中流动的无功功率增加,进而造成额外的网络损耗,同时劣化并网点的力率(即功率因数),因此在控制时需要对并网逆变器的无功功率加以限制,即在节点电压较优时避免无功功率输出,而在节点电压出现异常时及时的通过并网逆变器的无功功率优化节点电压,因此在本申请中,在电压越上限和越下限时,采用电压控制策略进行无功控制,即获取目标节点电压,根据目标节点电压获取并网逆变器的无功功率,进而根据无功功率对并网逆变器进行控制,同时兼顾电压控制效果和运行经济性。
具体来说,参考图2所示,通常并网点上不仅具有分布式能源(如光伏),还具有用户负荷,因此并网点的节点电压将由分布式能源和用户负荷的有功功率、无功功率共同决定,具体如上述公式(1)所示,因此在负荷有功功率和负荷无功功率不变的情况下,通过调整并网逆变器的有功功率或无功功率,可实现对并网点的节点电压的调节,即利用并网逆变器的有功功率或无功功率对并网点的节点电压进行控制。
在具体实施时,例如当并网点的节点电压越上限时,获取并网点的目标节点电压,该目标节点电压小于越上限对应的边界参数(如小于额定电压的107%),同时获取当前并网点对应的电网电压、负荷有功功率、负荷无功功率、并网逆变器有功功率以及并网点与电网之间的线路电阻R和线路电感X,进而根据目标节点电压、电网电压、负荷有功功率、负荷无功功率、并网逆变器有功功率以及并网点与电网之间的线路电阻R和线路电感X,通过上述公式(1)计算获得并网逆变器无功功率,该无功功率即为并网点的无功功率,进而根据该无功功率对并网逆变器进行控制,以实现对并网点的节点电压的调节,使其尽可能处于正常状态。
需要说明的是,在调节时,可通过一次或多次调节来使并网点的节点电压处于正常状态,具体可由设置的目标节点电压确定。例如,直接将目标节点电压设置为正常状态对应的电压,通过一次调节将节点电压调整为正常状态,从而可实现节点电压的快速调节使其处于正常状态;又如,先将目标节点电压设置为过电压状态对应的电压,在一次调整后,再将目标节点电压设置为正常状态对应的电压,通过两次调节将节点电压调整为正常状态,从而可避免节点电压调节时发生突变。
进一步的,考虑到并网逆变器无功功率的最大调节能力将受有功功率的限制,因此前述根据并网点的目标节点电压获取无功功率,进而调整节点电压使其处于正常状态时,可能存在因受并网逆变器有功功率的限制导致无法使得节点电压处于正常状态的情况,基于此,在一些实施例中,在并网逆变器达到其最大无功调节能力时,如果并网点的节点电压仍无法处于正常状态,则可以通过调整有功功率来使其处于正常状态,即对并网逆变器的有功功率和无功功率进行综合考虑;或者,通过上级变电站进行调节。
根据本发明的一个实施例,在根据目标节点电压获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制之后,方法还包括:若节点电压状态为越上限状态,则发送档位下调请求至并网点的上级变电站,其中,上级变电站根据档位下调请求下调主变分接头的档位;若节点电压状态为越下限状态,则发送档位上调请求至并网点的上级变电站,其中,上级变电站根据档位上调请求上调主变分接头的档位。
具体来说,以并网点为单位,根据并网点的实时电压及其安全要求,生成其上级变电站主变分接头的电压协调控制策略,具体如下:当并网点的节点电压处于越上限状态时,生成上级变电站主变分接头下调一档的请求并发送至上级变电站,此时上级变电站根据该请求下调主变分接头的档位;当并网点的节点电压处于越下限状态时,生成上级变电站主变分接头上调一档请求并发送至上级变电站,此时上级变电站根据该请求上调主变分接头的档位。由此,在并网点的节点电压处于越上下限状态时,在通过并网逆变器的无功控制不足以改善电压越限的情况时,通过上级变电站主变分接头的调整来进一步改善电压越限情况,使得并网点的节点电压尽可能的处于正常状态。
进一步的,通常一个变电站会对应有多个并网点,而多个并网点的档位请求可能一致也可能不一致,因此以变电站为单位,对下接的各并网点的电压协调控制策略进行综合分析,分析这些策略执行对其它线路电压的影响。具体如下:对上级变电站主变分接头的上调或下调请求一致的各并网点的电压协调控制策略予以合并,例如,两个并网点均发送上级变电站主变分接头下调一档的请求(或上调一档的请求),此时上级变电站直接上调一档(或下调一档);对上级变电站主变分接头的上调或下调请求冲突的各并网点的电压协调控制策略予以删除,例如,两个并网点一个发送上级变电站主变分接头下调一档的请求,另一个发送上级变电站主变分接头上调一档的请求,此时上级变电站不执行任何操作。
由此,在并网点的节点电压越上下限时,通过前述的电压控制策略和电压协调控制策略,可使并网点的节点电压尽可能处于正常状态。
根据本发明的一个实施例,获取并网点的无功电量目标值,包括:获取并网点的调度标准力率目标值、累计有功电量和累计无功电量,并预估未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量;根据调度标准力率目标值、累计有功电量和累计无功电量,获取并网点的累计无功电量缺额;根据累计无功电量缺额、未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量和调度标准力率目标值,获取无功电量目标值。
进一步的,可通过下述公式(2)计算获得并网点的无功电量目标值:
需要说明的是,本领域技术人员应当知晓该公式简单变形也是可以用于计算并网点的无功电量目标值,在此不再赘述。
具体来说,当并网点的节点电压处于正常状态时,采用力率控制策略进行无功控制,在控制时,以并网点为单位,通过其正向有功电量和正向无功电量日冻结数据,计算并网点未来预设时间内的无功电量目标值,如计算并网点当日无功电量目标值,而后根据该无功电量目标值获取并网点的无功功率。需要说明的是,功率是有方向的,在测量功率或电量之前假设一个方向,例如本实施例中规定注入并网点电流、功率和电量均为正方向。
在具体实施时,由于各并网点的相关数据存储在供电服务器中,作为一种示例,由供电服务器根据上述公式(2)计算出各并网点的无功电量目标值后,在当日某一时间统一下发至各并网点,具体下发至各并网点的并网逆变器,其中下发时间不晚于当日并网逆变器的发电时间,例如下发时间为早上1点;作为另一种示例,由并网逆变器在当日首次发电之前,主动从供电服务器中获取相关数据,然后根据上述公式(2)计算出自身的无功电量目标值,而后根据该无功电量目标值获取相应的无功功率。
具体来说,在计算时,可获取并网点的调度标准力率目标值、当月累计有功电量和当月累计无功电量,并预测当日并网点的并网逆变器有功电量,而后根据调度标准力率目标值、当月累计有功电量和当月累计无功电量,获取并网点的当月累计无功电量缺额,最后根据当月累计无功电量缺额、预测的当日并网点的并网逆变器有功电量和调度标准力率目标值,通过上述公式(2)计算获得并网点的当日无功电量目标值,进而根据当日无功电量目标值获取并网逆变器的无功功率。
根据本发明的一个实施例,根据无功电量目标值获取并网点的无功功率,包括:根据无功电量目标值和未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量,获取未来预设时间内并网点的并网逆变器力率;根据并网逆变器力率和并网点的并网逆变器有功功率,获取并网点的并网逆变器无功功率。
具体地,仍以上述示例为例,在获得并网点的当日无功电量目标值后,根据当日无功电量目标值和当日并网点的并网逆变器有功电量,计算获得当日并网点的并网逆变器力率(即功率因数),进而在对并网逆变器控制时,根据该力率和并网逆变器的实时有功功率计算获得并网逆变器的无功功率,并根据该无功功率对并网逆变器进行控制。
由此,在并网点的节点电压正常时,通过力率控制策略可实现并网点的无功控制。
根据本发明的一个实施例,根据无功功率对并网点进行无功控制,包括:获取并网点对应的电网电压的d轴分量;根据电网电压的d轴分量和无功功率获取并网点的并网逆变器无功电流;根据并网逆变器无功电流对并网逆变器进行无功控制。
具体来说,并网逆变器作为一种重要的能量转换接口,可以将直流电能转换为频率稳定的交流电能。参考图4所示,假设图中交流侧三相之间不存在耦合电感且三相平衡,通过基尔霍夫电压方程可以得到并网逆变器的交流侧电压与电网电压之间存在如下关系:
若忽略网络损耗,则并网逆变器的有功功率为:
对上述公式(3)进行派克变换,可以得到并网逆变器的交流侧电压在d、q轴的分量:
对上述公式(5)进行派克变换后,可以得到:
考虑到三相对称性,去除0轴分量后可得:
最终并网逆变器注入至电网的有功功率P和无功功率Q满足如下关系:
若电网电压的相量与同步旋转坐标系同步旋转,且同步旋转坐标系的d轴与电网电压的相量重合,则称该同步旋转坐标系为基于电网电压相量定向的同步旋转坐标系。在电网电压定向的同步坐标系中,有,,则在该坐标系下有:
由公式(14)可以看出,在忽略电网电压波动的条件下,即为定值时,并网逆变器的有功功率和无功功率与其交流侧电流在d、q轴上的分量成正比,因此通过对并网逆变器的的控制可以实现对并网逆变器的有功功率和无功功率的控制。进而,在通过前述方式获得并网逆变器的无功功率后,可获取电网电压在d轴上的分量,并根据电网电压在d轴上的分量和获取的并网逆变器的无功功率,通过上述公式(14)计算获得并网逆变器的交流侧电流在q轴上的分量,并根据对并网逆变器进行控制。
综上所述,本发明实施例的分布式能源并网的无功控制方法,通过将并网点的节点电压状态划分为多个电压状态,并针对不同的电压状态,分别采用电压控制策略和力率控制策略对并网点进行无功控制,减少了无功补偿的不确定性,提高了无功控制的适应性、控制精度和并网点的运行稳定性。
图5为根据本发明一个实施例的分布式能源并网的无功控制装置的结构图,参考图5所示,该分布式能源并网的无功控制装置可包括:获取模块10、第一控制模块20和第二控制模块30。
其中,获取模块10用于获取并网点的节点电压状态;第一控制模块20用于当节点电压状态为越上下限状态时,获取并网点的目标节点电压,并根据目标节点电压获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制;第二控制模块30用于当节点电压状态为正常状态时,获取并网点的无功电量目标值,并根据无功电量目标值获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制。
根据本发明的一个实施例,第一控制模块20具体用于:获取并网点的并网逆变器有功功率、负荷有功功率、负荷无功功率,以及与并网点对应的电网电压和线路阻抗;根据目标节点电压、并网逆变器有功功率、负荷有功功率、负荷无功功率、电网电压和线路阻抗,获取并网点的并网逆变器无功功率。
根据本发明的一个实施例,第一控制模块20具体用于通过以下公式计算获得并网点的并网逆变器无功功率:
根据本发明的一个实施例,第一控制模块20还用于在根据目标节点电压获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制之后,若节点电压状态为越上限状态,则发送档位下调请求至并网点的上级变电站,其中,上级变电站根据档位下调请求下调主变分接头的档位;若节点电压状态为越下限状态,则发送档位上调请求至并网点的上级变电站,其中,上级变电站根据档位上调请求上调主变分接头的档位。
根据本发明的一个实施例,第二控制模块30具体用于:获取并网点的调度标准力率目标值、累计有功电量和累计无功电量,并预估未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量;根据调度标准力率目标值、累计有功电量和累计无功电量,获取并网点的累计无功电量缺额;根据累计无功电量缺额、未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量和调度标准力率目标值,获取无功电量目标值。
根据本发明的一个实施例,第二控制模块30具体用于通过以下公式计算获得并网点的无功电量目标值:
根据本发明的一个实施例,第二控制模块30具体用于:根据无功电量目标值和未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量,获取未来预设时间内并网点的并网逆变器力率;根据并网逆变器力率和并网点的并网逆变器有功功率,获取并网点的并网逆变器无功功率。
根据本发明的一个实施例,第一控制模块20和第二控制模块30还均用于:获取并网点对应的电网电压的d轴分量;根据电网电压的d轴分量和无功功率获取并网点的并网逆变器无功电流;根据并网逆变器无功电流对并网点的并网逆变器进行无功控制。
需要说明的是,关于本申请中分布式能源并网的无功控制装置的描述,请参考本申请中关于分布式能源并网的无功控制方法的描述,具体这里不再赘述。
根据本发明实施例的分布式能源并网的无功控制装置,当节点电压状态为越上下限状态时,通过第一控制模块获取并网点的目标节点电压,并根据目标节点电压获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制;当节点电压状态为正常状态时,通过第二控制模块获取并网点的无功电量目标值,并根据无功电量目标值获取并网点的无功功率,以及根据无功功率对并网点进行无功控制,由此,针对不同的节点电压状态采用不同的策略实现无功控制,可大大提高无功控制的适应性。
本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有分布式能源并网的无功控制程序,该分布式能源并网的无功控制程序被处理器执行时实现前述的分布式能源并网的无功控制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质,通过前述的分布式能源并网的无功控制方法,针对不同的节点电压状态采用不同的策略实现无功控制,可大大提高无功控制的适应性。
本发明的实施例还提供了一种分布式能源,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的分布式能源并网的无功控制程序,处理器执行程序时,实现前述的分布式能源并网的无功控制方法。
根据本发明实施例的分布式能源,通过前述的分布式能源并网的无功控制方法,针对不同的节点电压状态采用不同的策略实现无功控制,可大大提高无功控制的适应性。
需要说明的是,在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (18)
1.一种分布式能源并网的无功控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取并网点的节点电压状态;
当所述节点电压状态为越上下限状态时,获取所述并网点的目标节点电压,并根据所述目标节点电压获取所述并网点的无功功率,以及根据所述无功功率对所述并网点进行无功控制;
当所述节点电压状态为正常状态时,获取所述并网点的无功电量目标值,并根据所述无功电量目标值获取所述并网点的无功功率,以及根据所述无功功率对所述并网点进行无功控制。
2.根据权利要求1所述的分布式能源并网的无功控制方法,其特征在于,所述根据所述目标节点电压获取所述并网点的无功功率,包括:
获取所述并网点的并网逆变器有功功率、负荷有功功率、负荷无功功率,以及与所述并网点对应的电网电压和线路阻抗;
根据所述目标节点电压、所述并网逆变器有功功率、所述负荷有功功率、所述负荷无功功率、所述电网电压和所述线路阻抗,获取所述并网点的并网逆变器无功功率。
4.根据权利要求1所述的分布式能源并网的无功控制方法,其特征在于,在根据所述目标节点电压获取所述并网点的无功功率,以及根据所述无功功率对所述并网点进行无功控制之后,所述方法还包括:
若所述节点电压状态为越上限状态,则发送档位下调请求至所述并网点的上级变电站,其中,所述上级变电站根据所述档位下调请求下调主变分接头的档位;
若所述节点电压状态为越下限状态,则发送档位上调请求至所述并网点的上级变电站,其中,所述上级变电站根据所述档位上调请求上调主变分接头的档位。
5.根据权利要求1所述的分布式能源并网的无功控制方法,其特征在于,所述获取所述并网点的无功电量目标值,包括:
获取所述并网点的调度标准力率目标值、累计有功电量和累计无功电量,并预估未来预设时间内所述并网点的并网逆变器有功电量;
根据所述调度标准力率目标值、所述累计有功电量和所述累计无功电量,获取所述并网点的累计无功电量缺额;
根据所述累计无功电量缺额、所述未来预设时间内所述并网点的并网逆变器有功电量和所述调度标准力率目标值,获取所述无功电量目标值。
7.根据权利要求5所述的分布式能源并网的无功控制方法,其特征在于,所述根据所述无功电量目标值获取所述并网点的无功功率,包括:
根据所述无功电量目标值和所述未来预设时间内所述并网点的并网逆变器有功电量,获取所述未来预设时间内所述并网点的并网逆变器力率;
根据所述并网逆变器力率和所述并网点的并网逆变器有功功率,获取所述并网点的并网逆变器无功功率。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的分布式能源并网的无功控制方法,其特征在于,所述根据所述无功功率对所述并网点进行无功控制,包括:
获取所述并网点对应的电网电压的d轴分量;
根据所述电网电压的d轴分量和所述无功功率获取所述并网点的并网逆变器无功电流;
根据所述并网逆变器无功电流对所述并网点的并网逆变器进行无功控制。
9.一种分布式能源并网的无功控制装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取并网点的节点电压状态;
第一控制模块,用于当所述节点电压状态为越上下限状态时,获取所述并网点的目标节点电压,并根据所述目标节点电压获取所述并网点的无功功率,以及根据所述无功功率对所述并网点进行无功控制;
第二控制模块,用于当所述节点电压状态为正常状态时,获取所述并网点的无功电量目标值,并根据所述无功电量目标值获取所述并网点的无功功率,以及根据所述无功功率对所述并网点进行无功控制。
10.根据权利要求9所述的分布式能源并网的无功控制装置,其特征在于,所述第一控制模块具体用于:
获取所述并网点的并网逆变器有功功率、负荷有功功率、负荷无功功率,以及与所述并网点对应的电网电压和线路阻抗;
根据所述目标节点电压、所述并网逆变器有功功率、所述负荷有功功率、所述负荷无功功率、所述电网电压和所述线路阻抗,获取所述并网点的并网逆变器无功功率。
12.根据权利要求9所述的分布式能源并网的无功控制装置,其特征在于,所述第一控制模块还用于:
若所述节点电压状态为越上限状态,则发送档位下调请求至所述并网点的上级变电站,其中,所述上级变电站根据所述档位下调请求下调主变分接头的档位;
若所述节点电压状态为越下限状态,则发送档位上调请求至所述并网点的上级变电站,其中,所述上级变电站根据所述档位上调请求上调主变分接头的档位。
13.根据权利要求9所述的分布式能源并网的无功控制装置,其特征在于,所述第二控制模块具体用于:
获取所述并网点的调度标准力率目标值、累计有功电量和累计无功电量,并预估未来预设时间内所述并网点的并网逆变器有功电量;
根据所述调度标准力率目标值、所述累计有功电量和所述累计无功电量,获取所述并网点的累计无功电量缺额;
根据所述累计无功电量缺额、所述未来预设时间内所述并网点的并网逆变器有功电量和所述调度标准力率目标值,获取所述无功电量目标值。
15.根据权利要求13所述的分布式能源并网的无功控制装置,其特征在于,所述第二控制模块具体用于:
根据所述无功电量目标值和所述未来预设时间内所述并网点的并网逆变器有功电量,获取所述未来预设时间内所述并网点的并网逆变器力率;
根据所述并网逆变器力率和所述并网点的并网逆变器有功功率,获取所述并网点的并网逆变器无功功率。
16.根据权利要求9-15中任一项所述的分布式能源并网的无功控制装置,其特征在于,所述第一控制模块和所述第二控制模块还均用于:
获取所述并网点对应的电网电压的d轴分量;
根据所述电网电压的d轴分量和所述无功功率获取所述并网点的并网逆变器无功电流;
根据所述并网逆变器无功电流对所述并网点的并网逆变器进行无功控制。
17.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有分布式能源并网的无功控制程序,该分布式能源并网的无功控制程序被处理器执行时实现根据权利要求1-8中任一项所述的分布式能源并网的无功控制方法。
18.一种分布式能源,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的分布式能源并网的无功控制程序,所述处理器执行所述程序时,实现根据权利要求1-8中任一项所述的分布式能源并网的无功控制方法。
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