CN113765160B - 分布式能源及其并网的无功控制方法、装置、存储介质 - Google Patents

分布式能源及其并网的无功控制方法、装置、存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN113765160B
CN113765160B CN202111310277.0A CN202111310277A CN113765160B CN 113765160 B CN113765160 B CN 113765160B CN 202111310277 A CN202111310277 A CN 202111310277A CN 113765160 B CN113765160 B CN 113765160B
Authority
CN
China
Prior art keywords
grid
reactive power
connected point
power
acquiring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111310277.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113765160A (zh
Inventor
郭飞
陈建卫
禹丹
林繁涛
姜洪浪
杜君
姜帆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Information and Telecommunication Co Ltd
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Beijing Smartchip Microelectronics Technology Co Ltd
Beijing Smartchip Semiconductor Technology Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Information and Telecommunication Co Ltd
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Beijing Smartchip Microelectronics Technology Co Ltd
Beijing Smartchip Semiconductor Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, State Grid Information and Telecommunication Co Ltd, China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI, Beijing Smartchip Microelectronics Technology Co Ltd, Beijing Smartchip Semiconductor Technology Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN202111310277.0A priority Critical patent/CN113765160B/zh
Publication of CN113765160A publication Critical patent/CN113765160A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113765160B publication Critical patent/CN113765160B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/50—Controlling the sharing of the out-of-phase component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy

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

分布式能源及其并网的无功控制方法、装置、存储介质
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。
过去的研究通常假设低压户用光伏的并网功率因数为1，近年来越来越多的低压户用光伏通过具备无功调节能力的并网逆变器进行并网，这些并网逆变器同时具备无功发出和无功吸收的能力。但是，由于并网逆变器的无功控制能力受公式
Figure 826801DEST_PATH_IMAGE001
的限制，其中，
Figure 503770DEST_PATH_IMAGE002
为并网逆变器的容量，
Figure 941705DEST_PATH_IMAGE003
为并网逆变器的有功功率，
Figure 627901DEST_PATH_IMAGE004
为并网逆变器所具备的最大无功调节能力，即并网逆变器的有功功率限制了其无功控制能力，导致无功动态调节能力不足，进而导致无功控制的适应性较差。
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：
Figure 428367DEST_PATH_IMAGE005
其中，
Figure 541816DEST_PATH_IMAGE006
为并网点的目标节点电压，
Figure 467047DEST_PATH_IMAGE007
为电网电压，
Figure 691355DEST_PATH_IMAGE008
为负荷有功功率，
Figure 487272DEST_PATH_IMAGE009
为并网逆变器有功功率，
Figure 771623DEST_PATH_IMAGE010
为负荷无功功率，
Figure 918571DEST_PATH_IMAGE011
为并网逆变器无功功率，R为并网点与电网之间的线路电阻，X为并网点与电网之间的线路电感。
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：
Figure 946570DEST_PATH_IMAGE012
其中，
Figure 721628DEST_PATH_IMAGE013
为调度标准力率目标值，
Figure 176880DEST_PATH_IMAGE014
为累计有功电量，
Figure 76703DEST_PATH_IMAGE015
为累计无功电量，
Figure 642813DEST_PATH_IMAGE016
为累计无功电量缺额，
Figure 678902DEST_PATH_IMAGE017
为未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量，
Figure 773897DEST_PATH_IMAGE018
为无功电量目标值。
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：
Figure 895437DEST_PATH_IMAGE019
其中，
Figure 265239DEST_PATH_IMAGE020
为并网点的目标节点电压，
Figure 421413DEST_PATH_IMAGE021
为电网电压，
Figure 811943DEST_PATH_IMAGE022
为负荷有功功率，
Figure 420779DEST_PATH_IMAGE023
为并网逆变器有功功率，
Figure 328692DEST_PATH_IMAGE024
为负荷无功功率，
Figure 339374DEST_PATH_IMAGE025
为并网逆变器无功功率，R为并网点与电网之间的线路电阻，X为并网点与电网之间的线路电感。
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：
Figure 776171DEST_PATH_IMAGE026
其中，
Figure 872303DEST_PATH_IMAGE027
为调度标准力率目标值，
Figure 583907DEST_PATH_IMAGE028
为累计有功电量，
Figure 714674DEST_PATH_IMAGE029
为累计无功电量，
Figure 853532DEST_PATH_IMAGE030
为累计无功电量缺额，
Figure 776575DEST_PATH_IMAGE031
为未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量，
Figure 291870DEST_PATH_IMAGE032
为无功电量目标值。
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。
具体来说，参考图2所示，在获取并网点的节点电压状态时，可先获取并网点的节点电压
Figure 277143DEST_PATH_IMAGE033
，而后根据节点电压
Figure 586902DEST_PATH_IMAGE034
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：
Figure 860888DEST_PATH_IMAGE019
（1）
其中，
Figure 914295DEST_PATH_IMAGE020
为并网点的目标节点电压，
Figure 754075DEST_PATH_IMAGE021
为电网电压，
Figure 234735DEST_PATH_IMAGE022
为负荷有功功率，
Figure 386231DEST_PATH_IMAGE023
为并网逆变器有功功率，
Figure 977749DEST_PATH_IMAGE024
为负荷无功功率，
Figure 937615DEST_PATH_IMAGE025
为并网逆变器无功功率，R为并网点与电网之间的线路电阻，X为并网点与电网之间的线路电感。
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
Figure 589176DEST_PATH_IMAGE035
的最大调节能力将受并网逆变器有功功率
Figure 368913DEST_PATH_IMAGE036
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
Figure 232964DEST_PATH_IMAGE037
，相应最大无功功率为
Figure 47336DEST_PATH_IMAGE038
，而当并网逆变器有功功率减少至
Figure 869799DEST_PATH_IMAGE039
（其中
Figure 136832DEST_PATH_IMAGE040
）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
Figure 929207DEST_PATH_IMAGE041
，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
Figure 598086DEST_PATH_IMAGE034
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
Figure 591450DEST_PATH_IMAGE022
和负荷无功功率
Figure 345779DEST_PATH_IMAGE024
不变的情况下，通过调整并网逆变器的有功功率
Figure 348370DEST_PATH_IMAGE023
或无功功率
Figure 340597DEST_PATH_IMAGE025
，可实现对并网点的节点电压
Figure 504862DEST_PATH_IMAGE034
的调节，即利用并网逆变器的有功功率
Figure 746488DEST_PATH_IMAGE023
或无功功率
Figure 287190DEST_PATH_IMAGE025
对并网点的节点电压
Figure 258557DEST_PATH_IMAGE034
进行控制。
在具体实施时，例如当并网点的节点电压
Figure 859303DEST_PATH_IMAGE034
越上限时，获取并网点的目标节点电压
Figure 322645DEST_PATH_IMAGE042
，该目标节点电压
Figure 667039DEST_PATH_IMAGE043
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
Figure 368279DEST_PATH_IMAGE044
、负荷有功功率
Figure 139926DEST_PATH_IMAGE022
、负荷无功功率
Figure 90564DEST_PATH_IMAGE024
、并网逆变器有功功率
Figure 973070DEST_PATH_IMAGE045
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
Figure 919029DEST_PATH_IMAGE042
、电网电压
Figure 861577DEST_PATH_IMAGE046
、负荷有功功率
Figure 299512DEST_PATH_IMAGE022
、负荷无功功率
Figure 985708DEST_PATH_IMAGE024
、并网逆变器有功功率
Figure 661540DEST_PATH_IMAGE036
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
Figure 774989DEST_PATH_IMAGE025
，该无功功率
Figure 700220DEST_PATH_IMAGE025
即为并网点的无功功率，进而根据该无功功率
Figure 924528DEST_PATH_IMAGE035
对并网逆变器进行控制，以实现对并网点的节点电压
Figure 251604DEST_PATH_IMAGE034
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
Figure 863851DEST_PATH_IMAGE034
处于正常状态，具体可由设置的目标节点电压
Figure 276378DEST_PATH_IMAGE042
确定。例如，直接将目标节点电压
Figure 304377DEST_PATH_IMAGE042
设置为正常状态对应的电压，通过一次调节将节点电压
Figure 485959DEST_PATH_IMAGE034
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
Figure 410053DEST_PATH_IMAGE047
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
Figure 44297DEST_PATH_IMAGE042
设置为正常状态对应的电压，通过两次调节将节点电压
Figure 610407DEST_PATH_IMAGE034
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
Figure 505551DEST_PATH_IMAGE048
获取无功功率，进而调整节点电压
Figure 131704DEST_PATH_IMAGE049
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
Figure 253244DEST_PATH_IMAGE049
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
Figure 623046DEST_PATH_IMAGE049
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
Figure 779221DEST_PATH_IMAGE049
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
Figure 45117DEST_PATH_IMAGE049
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：
Figure 653953DEST_PATH_IMAGE026
（2）
其中，
Figure 561866DEST_PATH_IMAGE050
为调度标准力率目标值，
Figure 572547DEST_PATH_IMAGE028
为累计有功电量，
Figure 133978DEST_PATH_IMAGE051
为累计无功电量，
Figure 230110DEST_PATH_IMAGE030
为累计无功电量缺额，
Figure 941715DEST_PATH_IMAGE052
为未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量，
Figure 806902DEST_PATH_IMAGE032
为无功电量目标值。
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
Figure 414601DEST_PATH_IMAGE049
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
Figure 998029DEST_PATH_IMAGE053
、当月累计有功电量
Figure 513324DEST_PATH_IMAGE028
和当月累计无功电量
Figure 233019DEST_PATH_IMAGE051
，并预测当日并网点的并网逆变器有功电量
Figure 136253DEST_PATH_IMAGE052
，而后根据调度标准力率目标值
Figure 206977DEST_PATH_IMAGE050
、当月累计有功电量
Figure 260383DEST_PATH_IMAGE028
和当月累计无功电量
Figure 100163DEST_PATH_IMAGE051
，获取并网点的当月累计无功电量缺额
Figure 49665DEST_PATH_IMAGE030
，最后根据当月累计无功电量缺额
Figure 607685DEST_PATH_IMAGE054
、预测的当日并网点的并网逆变器有功电量
Figure 199203DEST_PATH_IMAGE052
和调度标准力率目标值
Figure 893490DEST_PATH_IMAGE050
，通过上述公式（2）计算获得并网点的当日无功电量目标值
Figure 810630DEST_PATH_IMAGE032
，进而根据当日无功电量目标值
Figure 183843DEST_PATH_IMAGE055
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
Figure 579052DEST_PATH_IMAGE055
后，根据当日无功电量目标值
Figure 393424DEST_PATH_IMAGE056
和当日并网点的并网逆变器有功电量
Figure 215887DEST_PATH_IMAGE052
，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
Figure 951762DEST_PATH_IMAGE057
与电网电压
Figure 150662DEST_PATH_IMAGE058
之间存在如下关系：
Figure 819541DEST_PATH_IMAGE059
（3）
其中，
Figure 812904DEST_PATH_IMAGE060
分别为并网逆变器的交流侧电流，也即三相线路中流过的电流，R为三相线路中每相线路的电阻，L为三相线路中每相线路的电感。
电网电压
Figure 160709DEST_PATH_IMAGE061
的时序表达为：
Figure 897721DEST_PATH_IMAGE062
（4）
其中，
Figure 421106DEST_PATH_IMAGE064
为电网基波角速度，t为时间，U为电网电压的幅值。
并网逆变器的交流侧电压
Figure 850951DEST_PATH_IMAGE065
的时序表达为：
Figure 92576DEST_PATH_IMAGE066
（5）
其中，k为直流电压与交流电压之间的转换关系，
Figure 836541DEST_PATH_IMAGE067
为并网逆变器的直流侧电压，
Figure 480012DEST_PATH_IMAGE068
为并网逆变器的交流侧电压与电网电压之间的夹角。
若忽略网络损耗，则并网逆变器的有功功率为：
Figure 815179DEST_PATH_IMAGE069
（6）
其中，
Figure 544100DEST_PATH_IMAGE070
为并网逆变器的直流侧电流。
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：
Figure 216390DEST_PATH_IMAGE071
（7）
其中，
Figure 714367DEST_PATH_IMAGE072
为并网逆变器的交流侧电压在d、q、0轴上的分量，
Figure 486014DEST_PATH_IMAGE073
为并网逆变器的交流侧电流在d、q、0轴上的分量，
Figure 436653DEST_PATH_IMAGE074
为电网电压在d、q、0轴上的分量，
Figure 788000DEST_PATH_IMAGE075
为变换矩阵D的逆，变换矩阵D为：
Figure 140484DEST_PATH_IMAGE076
（8）
其中，
Figure 83032DEST_PATH_IMAGE077
为并网逆变器的交流侧电压与并网逆变器的交流侧电流之间的夹角。
对上述公式（5）进行派克变换后，可以得到：
Figure 520966DEST_PATH_IMAGE078
（9）
其中，
Figure 941583DEST_PATH_IMAGE079
为并网逆变器的交流侧电压在d、q、0轴的直流电压利用系数分量，当
Figure 7628DEST_PATH_IMAGE080
的A相电压与d轴的初始相位角为零时，
Figure 121078DEST_PATH_IMAGE081
，
Figure 46309DEST_PATH_IMAGE082
。
考虑到三相对称性，去除0轴分量后可得：
Figure 270617DEST_PATH_IMAGE083
（10）
Figure 800955DEST_PATH_IMAGE084
（11）
并网逆变器的直流侧电压
Figure 85306DEST_PATH_IMAGE085
可表示为：
Figure 497833DEST_PATH_IMAGE086
（12）
其中，
Figure 525831DEST_PATH_IMAGE087
为并网逆变器的直流侧电容，
Figure 707414DEST_PATH_IMAGE088
为分布式能源的输出电流。
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：
Figure 490562DEST_PATH_IMAGE089
（13）
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
Figure 390385DEST_PATH_IMAGE090
，
Figure 956496DEST_PATH_IMAGE091
，则在该坐标系下有：
Figure 258164DEST_PATH_IMAGE092
（14）
由公式（14）可以看出，在忽略电网电压波动的条件下，即
Figure 87580DEST_PATH_IMAGE093
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
Figure 474699DEST_PATH_IMAGE094
成正比，因此通过对并网逆变器的
Figure 844500DEST_PATH_IMAGE095
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
Figure 735096DEST_PATH_IMAGE096
，并根据电网电压在d轴上的分量
Figure 125626DEST_PATH_IMAGE096
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
Figure 734462DEST_PATH_IMAGE097
，并根据
Figure 907954DEST_PATH_IMAGE098
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：
Figure 918636DEST_PATH_IMAGE099
其中，
Figure 355433DEST_PATH_IMAGE042
为并网点的目标节点电压，
Figure 451565DEST_PATH_IMAGE100
为电网电压，
Figure 163169DEST_PATH_IMAGE022
为负荷有功功率，
Figure 28357DEST_PATH_IMAGE101
为并网逆变器有功功率，
Figure 167214DEST_PATH_IMAGE102
为负荷无功功率，
Figure 344118DEST_PATH_IMAGE025
为并网逆变器无功功率，R为并网点与电网之间的线路电阻，X为并网点与电网之间的线路电感。
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：
Figure 593833DEST_PATH_IMAGE026
其中，
Figure 579107DEST_PATH_IMAGE050
为调度标准力率目标值，
Figure 888866DEST_PATH_IMAGE028
为累计有功电量，
Figure 428431DEST_PATH_IMAGE051
为累计无功电量，
Figure 481838DEST_PATH_IMAGE030
为累计无功电量缺额，
Figure 321618DEST_PATH_IMAGE052
为未来预设时间内并网点的并网逆变器有功电量，
Figure 802278DEST_PATH_IMAGE032
为无功电量目标值。
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 (10)

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，获取无功电量目标值；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；根据所述无功功率对所述并网点进行无功控制；其中，
通过以下公式计算获得所述并网点的无功电量目标值：
Figure 63913DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 536483DEST_PATH_IMAGE002
为所述调度标准力率目标值，
Figure 181091DEST_PATH_IMAGE003
为所述累计有功电量，
Figure 106321DEST_PATH_IMAGE004
为所述累计无功电量，
Figure 861788DEST_PATH_IMAGE005
为所述累计无功电量缺额，
Figure 923285DEST_PATH_IMAGE006
为所述未来预设时间内所述并网点的并网逆变器有功电量，
Figure 207636DEST_PATH_IMAGE007
为所述无功电量目标值；
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，
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。
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。
3.根据权利要求2所述的分布式能源并网的无功控制方法，其特征在于，通过以下公式计算获得所述并网点的并网逆变器无功功率：
Figure 400588DEST_PATH_IMAGE008
其中，
Figure 428587DEST_PATH_IMAGE009
为所述并网点的目标节点电压，
Figure 141328DEST_PATH_IMAGE010
为所述电网电压，
Figure 331001DEST_PATH_IMAGE011
为所述负荷有功功率，
Figure 230824DEST_PATH_IMAGE012
为所述并网逆变器有功功率，
Figure 328093DEST_PATH_IMAGE013
为所述负荷无功功率，
Figure 629761DEST_PATH_IMAGE014
为所述并网逆变器无功功率，R为所述并网点与电网之间的线路电阻，X为所述并网点与电网之间的线路电感。
4.根据权利要求1-3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。
5.一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，获取无功电量目标值；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；根据所述无功功率对所述并网点进行无功控制；其中，所述第二控制模块具体用于通过以下公式计算获得所述并网点的无功电量目标值：
Figure 521494DEST_PATH_IMAGE015
其中，
Figure 908613DEST_PATH_IMAGE002
为所述调度标准力率目标值，
Figure 278414DEST_PATH_IMAGE003
为所述累计有功电量，
Figure 450901DEST_PATH_IMAGE004
为所述累计无功电量，
Figure 247956DEST_PATH_IMAGE005
为所述累计无功电量缺额，
Figure 856792DEST_PATH_IMAGE006
为所述未来预设时间内所述并网点的并网逆变器有功电量，
Figure 561442DEST_PATH_IMAGE007
为所述无功电量目标值；
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。
6.根据权利要求5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。
7.根据权利要求6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通过以下公式计算获得所述并网点的并网逆变器无功功率：
Figure 572124DEST_PATH_IMAGE008
其中，
Figure 71238DEST_PATH_IMAGE009
为所述并网点的目标节点电压，
Figure 167370DEST_PATH_IMAGE010
为所述电网电压，
Figure 410133DEST_PATH_IMAGE011
为所述负荷有功功率，
Figure 275320DEST_PATH_IMAGE012
为所述并网逆变器有功功率，
Figure 414178DEST_PATH_IMAGE013
为所述负荷无功功率，
Figure 778032DEST_PATH_IMAGE014
为所述并网逆变器无功功率，R为所述并网点与电网之间的线路电阻，X为所述并网点与电网之间的线路电感。
8.根据权利要求5-7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。
9.一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1-4中任一项所述的分布式能源并网的无功控制方法。
10.一种分布式能源装置，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1-4中任一项所述的分布式能源并网的无功控制方法。
CN202111310277.0A 2021-11-08 2021-11-08 分布式能源及其并网的无功控制方法、装置、存储介质 Active CN113765160B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111310277.0A CN113765160B (zh) 2021-11-08 2021-11-08 分布式能源及其并网的无功控制方法、装置、存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111310277.0A CN113765160B (zh) 2021-11-08 2021-11-08 分布式能源及其并网的无功控制方法、装置、存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113765160A CN113765160A (zh) 2021-12-07
CN113765160B true CN113765160B (zh) 2022-04-15

Family

ID=78784568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111310277.0A Active CN113765160B (zh) 2021-11-08 2021-11-08 分布式能源及其并网的无功控制方法、装置、存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113765160B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117748597B (zh) * 2024-02-21 2024-04-19 中国电力科学研究院有限公司 一种分布式光伏电压越限边缘控制方法、装置及介质

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013183622A (ja) * 2012-03-05 2013-09-12 Toshiba Corp 分散電源システム及び電圧調整方法
CN205489550U (zh) * 2016-03-31 2016-08-17 广东电网有限责任公司佛山供电局 一种光伏电站力率控制装置
CN107221951A (zh) * 2017-06-12 2017-09-29 华北电力大学 改善光伏引起的配网过电压的方法
CN109193818A (zh) * 2018-08-31 2019-01-11 中国电力科学研究院有限公司 一种新能源电站的无功控制方法及系统
CN113346506A (zh) * 2020-02-18 2021-09-03 南京南瑞继保工程技术有限公司 一种大型光伏电站快速无功控制方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"分布式光伏引起的无功费率问题解决方案研究";吴树鸿 等;《机电信息》;20170527(第15期);全文 *
"含分布式光伏的配电网电压协调控制实现策略";王洪波 等;《电子技术与软件工程》;20190725(第14期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113765160A (zh) 2021-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Howlader et al. Active power control to mitigate voltage and frequency deviations for the smart grid using smart PV inverters
Aktas et al. Dynamic energy management for photovoltaic power system including hybrid energy storage in smart grid applications
Li et al. Design/test of a hybrid energy storage system for primary frequency control using a dynamic droop method in an isolated microgrid power system
US9640997B2 (en) Power system stabilization using distributed inverters
Jin et al. Autonomous operation of hybrid AC-DC microgrids
Liu et al. An enhanced dual droop control scheme for resilient active power sharing among paralleled two-stage converters
CN112803505B (zh) 分布式电压源变流器协同控制方法及交直流混联微电网
WO2013071098A1 (en) Reactive following for distributed generation and loads of other reactive controller(s)
Zeng et al. A system optimization method for mitigating three-phase imbalance in distribution network
Xiao et al. Flat tie-line power scheduling control of grid-connected hybrid microgrids
CN113765160B (zh) 分布式能源及其并网的无功控制方法、装置、存储介质
CN110350538B (zh) 一种基于主动需求侧响应的微电网协调控制方法
CN110752762A (zh) 一种并网换流器并联虚拟电容的控制方法
Araujo et al. Reactive power support in medium voltage networks by coordinated control of distributed generators in dispatchable low-voltage microgrid
He et al. A two-layer dynamic voltage regulation strategy for DC distribution networks with distributed energy storages
CN108964120B (zh) 低压分布式光伏接入容量优化控制方法
Malik et al. A state of charge‐based linearised frequency–voltage droop for interlinking converters in an isolated hybrid microgrid
CN115065071B (zh) 混合储能分段虚拟转动惯量分频控制方法和装置
CN106329531B (zh) 一种交直流混合微电网有功潮流控制方法和装置
CN115459316A (zh) 电动汽车充电设施参与网荷实时互动的控制方法和装置
Kadri et al. Study and implementation of a static compensator (STATCOM) using direct power control strategy
Madadi et al. Adaptive nonlinear droop control with dynamic state-of-charge balancing capability for batteries in dc microgrids
Lao et al. An improved closed-loop droop control technique for higher utilization of power output capability in CCI
Zhang et al. Adaptive virtual impedance control based on second-order generalized integral for circulating current suppression
Kotla et al. Power management of PV-battery-based low voltage microgrid under dynamic loading conditions

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant