CN114614490A - 无功电压控制方法和装置、介质以及计算装置 - Google Patents

无功电压控制方法和装置、介质以及计算装置 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种无功电压控制方法和装置、介质以及计算装置。该无功电压控制方法包括：基于并网点的电气信息量计算出当前时刻并网点的系统阻抗评估值；基于系统阻抗评估值确定当前系统阻抗值；根据当前系统阻抗值确定比例积分算法的比例系数和积分系数；利用基于确定的比例系数和积分系数的比例积分算法进行并网点的无功电压控制。根据本发明的实施例的无功电压控制方法可快速准确控制无功电压。

Description

无功电压控制方法和装置、介质以及计算装置
技术领域
本发明总体说来涉及新能源领域，更具体地讲，涉及一种无功电压控制方法和装置、介质以及计算装置。
背景技术
在电力系统的整个能源中，随着新能源占比的不断提高，单机容量的不断增大，场站装机容量也在屡创新高。
加之新能源并网区域往往缺乏本地负荷和常规电源支撑，新能源场站发出的电能需要经过长距离送至负荷中心，造成送电通道随新能源出力的变化而无功电压波动较大。因此对新能源场站的无功控制和电压稳定性提出了越来越高的要求。
在我国已经采用三级调度控制的方式实现全网的电压控制，新能源场站的无功电压控制为第一级控制，整体控制要求上需要满足控制响应速度快，精度高，这对整体控制具有极其重要的作用。
传统的电压和无功功率控制理论和技术虽已比较成熟，但受系统整体拓扑结构，通信等诸多因素限制，目前所应用的无功控制方法，均只考虑电力系统当前时间断面，只有发现实际系统测量电压值超过阈值(限值)或接近限值时才会触发控制逻辑，这实际上是一种滞后控制，在本质上是被动控制，精度低、响应速度慢。
发明内容
本发明的示例性实施例的目的在于提供一种能够快速控制无功电压的无功电压控制方法及无功电压控制装置。
根据本发明的一方面，提供一种无功电压控制方法，该无功电压控制方法包括：基于并网点的电气信息量计算出当前时刻并网点的系统阻抗评估值；基于系统阻抗评估值确定当前系统阻抗值；根据当前系统阻抗值确定比例积分算法的比例系数和积分系数；利用基于确定的比例系数和积分系数的比例积分算法进行并网点的无功电压控制。
根据本发明的实施例，响应于电气信息量中的并网点的当前电压与上一时刻电压之间的偏差的绝对值超过预定阈值，可基于电气信息量中的并网点的当前电压、上一时刻电压、当前无功值、上一时刻无功值计算系统阻抗评估值；响应于电气信息量中的并网点的当前电压与上一时刻电压之间的偏差的绝对值不超过预定阈值，可将上一时刻并网点的系统阻抗评估值确定为当前时刻并网点的系统阻抗评估值。
根据本发明的实施例，基于系统阻抗评估值确定当前系统阻抗值的步骤可包括：基于系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差是否在预定范围内，确定系统阻抗评估值是否有效。
根据本发明的实施例，响应于系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差的绝对值在第一偏差范围内，可确定当前系统阻抗值为系统阻抗评估值；响应于系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差的绝对值不在第一偏差范围内，可确定当前系统阻抗值为典型系统阻抗值。
根据本发明的实施例，根据当前系统阻抗值确定比例积分算法的比例系数和积分系数的步骤可包括：将当前系统阻抗值与典型系统阻抗值进行比较，以确定是否需要调整比例积分算法的比例系数和积分系数中的至少一个。
根据本发明的实施例，响应于当前系统阻抗值与典型系统阻抗值之间的偏差的绝对值在第二偏差范围内，可确定不需要调整比例积分算法的比例系数和积分系数；响应于当前系统阻抗值与典型系统阻抗值之间的偏差的绝对值不在第二偏差范围内，可确定需要调整比例积分算法的比例系数和积分系数中的至少一个。
根据本发明的实施例，调整比例积分算法的比例系数和积分系数中的至少一个的步骤可包括：根据当前系统阻抗值、典型系统阻抗值、积分系数的初始设定值、比例系数的初始设定值计算比例积分算法的比例系数和积分系数；将计算的比例系数与比例系数范围进行比较，并且将计算的积分系数与积分系数范围进行比较；可基于比较的结果确定比例积分算法的比例系数和积分系数。
根据本发明的实施例，响应于计算的比例系数在比例系数范围内并且计算的积分系数在积分系数范围内，可确定比例积分算法的比例系数和积分系数为计算的比例系数和积分系数；响应于计算的比例系数不在比例系数范围内或计算的积分系数不在积分系数范围内，可确定比例积分算法的比例系数和积分系数为上一时刻确定的比例系数和积分系数，或者确定比例积分算法的比例系数为比例系数范围的极限值并且确定比例积分算法的积分系数为积分系数范围的极限值。
根据本发明的实施例，可根据典型系统阻抗值对比例积分算法的控制参数进行整定来获得积分系数的初始值和比例系数的初始设定值。
根据本发明的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有指令或代码，当指令或代码由处理器执行时实现上述无功电压控制方法。
根据本发明的另一方面，提供一种无功电压控制装置，该无功电压控制装置包括：计算模块，被配置为基于并网点的电气信息量计算出当前时刻并网点的系统阻抗评估值；系统阻抗确定模块，被配置为基于系统阻抗评估值确定当前系统阻抗值；系数确定模块，被配置为根据当前系统阻抗值确定比例积分控制器的比例系数和积分系数；无功电压控制模块，被配置为利用基于确定的比例系数和积分系数的比例积分控制器进行并网点的无功电压控制。
根据本发明的实施例，计算模块可被进一步配置为：响应于电气信息量中的并网点的当前电压与上一时刻电压之间的偏差的绝对值超过预定阈值，基于电气信息量中的并网点的当前电压、上一时刻电压、当前无功值、上一时刻无功值计算系统阻抗评估值；响应于电气信息量中的并网点的当前电压与上一时刻电压之间的偏差的绝对值不超过预定阈值，将上一时刻并网点的系统阻抗评估值确定为当前时刻并网点的系统阻抗评估值。
根据本发明的实施例，系统阻抗确定模块可被进一步配置为：响应于系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差的绝对值在第一偏差范围内，确定当前系统阻抗值为系统阻抗评估值；响应于系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差的绝对值不在第一偏差范围内，确定当前系统阻抗值为典型系统阻抗值。
根据本发明的实施例，系数确定模块可被进一步配置为基于以下方式调整比例积分控制器的比例系数或积分系数：根据当前系统阻抗值、典型系统阻抗值、积分系数的初始设定值、比例系数的初始设定值计算比例积分控制器的比例系数和积分系数；将计算的比例系数与比例系数范围进行比较，并且将计算的积分系数与积分系数范围进行比较；基于比较的结果确定比例积分控制器的比例系数和积分系数。
根据本发明的实施例，提供一种计算装置，该计算装置包括：计算机可读存储介质以及处理器，计算机可读存储介质存储有指令或代码，当指令或代码由处理器执行时实现上述无功电压控制方法。
将在接下来的描述中部分阐述本发明总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明总体构思的实施而得知。
附图说明
通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本发明示例性实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1至图5是示出根据本发明的实施例的无功电压控制方法的流程图；
图6是示出根据本发明的实施例的无功电压控制装置的框图。
具体实施方式
现将详细参照本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指示相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本发明。
根据本发明的实施例，采用快速PI控制策略对供电系统的无功电压进行控制，整体控制具有调整速度快，精度高的优点。
此外，本发明进一步考虑到系统运行方式的多变性，引入实时系统阻抗值来对系统侧的强弱变化进行在线监测，并根据系统阻抗的变化情况，实时对PI控制参数进行在线修正，保证了整体控制在整个时间维度上保证高精度。此外，还可具有响应速度快的优点。与此同时，也提高了整体控制算法的适用性，保障了系统运行控制的稳定性。
再者，本发明可对各个阶段测量或计算的参数与阈值或阈值范围进行比较，从而保证每一个步骤计算或确定的参数的精确性和系统控制的安全性。
根据本发明的实施例的无功电压控制方法和装置可用于控制诸如风电场的新能源场站的无功电压，但不限于此。这里的新能源场站可以是风电场站或光伏场站，或者包括风力发电机组和/或光伏发电系统的场站。下面将结合附图详细描述本发明的优选实施例。
图1至图5是示出根据本发明的实施例的无功电压控制方法的流程图。
根据本发明的实施例，无功电压控制方法可包括步骤S110、S120、S130和S140。
如图1所示，在步骤S110，基于并网点的电气信息量计算出当前时刻并网点的系统阻抗评估值。
作为示例，电气信息量可以包括电压、无功功率值，例如，在并网点检测的电压或者无功功率值。
可以检测并网点的当前时刻的电压V+以及前一时刻的电压V-、当前时刻的无功功率值Q+以及前一时刻的无功功率值Q-，并且可以基于当前时刻的电压V+以及前一时刻的电压V-、当前时刻的无功功率值Q+以及前一时刻的无功功率值Q-计算并网点的系统阻抗评估值。
例如，可通过下式1计算系统阻抗评估值Xs。
Figure BDA0002815562430000051
可选地，还可以基于其他电气信息量计算系统阻抗评估值，计算系统阻抗评估值Xs的方式不限于此式1。
如图1所示，在步骤S120，基于系统阻抗评估值确定当前系统阻抗值。
作为示例，还可以基于并网点电压的变化确定系统阻抗评估值的计算方式，即，基于并网点的电气信息量计算出当前时刻并网点的系统阻抗评估值的步骤S110可以包括：基于电气信息量中的当前并网点电压确定系统阻抗评估值的计算方式。
如图2所示，在步骤S1101，确定当前时刻的电压V+与前一时刻的电压V-之间的偏差Δ1。当前时刻与前一时刻可以处于不同的控制周期。
作为示例，可以在并网点的电压变化的绝对值|Δ1|超过预定阈值时，对系统阻抗评估值进行重新计算。可以在并网点的电压变化的绝对值|Δ1|未超过预定阈值时，保持系统阻抗评估值。即，当前时刻的系统阻抗评估值与上一时刻的系统阻抗评估值相同。
具体地，如图2所示，在步骤S1102，确定当前时刻的电压V+与前一时刻的电压V-之间的偏差Δ1的绝对值|Δ1|是否超过预定阈值δ1。
在步骤S1104，如果偏差Δ1的绝对值没有超过预定阈值(|Δ1|≤δ1)，则保持系统阻抗评估值。
在步骤S1103，如果偏差Δ1的绝对值|Δ1|超过预定阈值(|Δ1|＞δ1)，则基于电气信息量计算系统阻抗评估值Xs。
换言之，可以响应于电气信息量中的并网点的当前电压V+与上一时刻电压V-之间的偏差的绝对值超过预定阈值，基于电气信息量中的并网点的当前电压V+、上一时刻电压V-、当前无功值Q+、上一时刻无功值Q-计算系统阻抗评估值。具体计算方式可以如上式1所示，但不限于此。
可以响应于电气信息量中的并网点的当前电压V+与上一时刻电压V-之间的偏差的绝对值不超过预定阈值，将上一时刻并网点的系统阻抗评估值确定为当前时刻并网点的系统阻抗评估值。
再者，为避免由于系统波动导致的系统阻抗计算存在较大误差，可以将当前计算的系统阻抗评估值Xs与系统阻抗平均值进行比较，从而确定系统阻抗评估值是否可以作为当前系统阻抗值。
作为示例，基于系统阻抗评估值确定当前系统阻抗值的步骤S120可以包括：基于系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差是否在预定范围内，确定系统阻抗评估值是否有效。
如图3所示，在步骤S1201，可以确定系统阻抗评估值与系统阻抗的平均值之间的差值Δ2或其绝对值|Δ2|。
在步骤S1202，可以判断系统阻抗评估值与系统阻抗的平均值之间的差值Δ2的绝对值|Δ2|是否在预定偏差范围[X1,X2]内。
在步骤S1203，当系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差的绝对值|Δ2|在第一偏差范围内时(即，X1≤|Δ2|≤X2)，确定当前系统阻抗值Xp系为系统阻抗评估值Xs(即，Xp＝Xs)。
在步骤S1204，当系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差的绝对值|Δ2|不在第一偏差范围内时(即，X1＞|Δ2|，或者|Δ2|＞X2)，确定当前系统阻抗值Xp为典型系统阻抗值Xt(即，Xp＝Xt)。
换言之，响应于系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差的绝对值在第一偏差范围内，确定系统阻抗值为系统阻抗评估值。
响应于所述系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差不在第一偏差范围内，确定当前系统阻抗值为典型系统阻抗值。
也就是说，当系统阻抗评估值过大或者过小时，确定系统阻抗评估值无效，不宜用于后续确定PI参数(即，PI控制参数)。
确认有效的系统阻抗评估值可被存入系统阻抗历史数据缓冲区，以待下次计算新的系统阻抗评估值时使用，系统阻抗缓冲区的大小由定值N设定，N值不小于10。
如果计算的系统阻抗评估值与系统阻抗平均值的偏差的绝对值超出预定偏差范围，则说明系统阻抗评估值为非有效值，则使系统阻抗评估值或者当前系统阻抗值等于系统阻抗平均值。预定偏差范围[X1,X2]与系统有关，工程应用中可采用经验值10Ω。系统阻抗平均值可以基于历史记录中的系统阻抗评估值或系统阻抗值的总和除以N计算。
如图1所示，在步骤S130，根据当前系统阻抗值确定比例积分算法的比例系数和积分系数(即，PI控制参数)。
具体地，根据当前系统阻抗值确定比例积分算法的比例系数和积分系数的步骤S130可包括：将当前系统阻抗值与典型系统阻抗值进行比较，以确定是否需要调整比例积分算法的比例系数和积分系数中的至少一个。
在当前系统阻抗值与典型系统阻抗值的偏差的绝对值大于预设阈值时，说明系统运行方式发生变化，需要对PI控制参数进行调整。
如图4所示，可以在步骤S1301，确定当前系统阻抗值Xp与典型系统阻抗值Xt的偏差的绝对值|Δ3|，(|Δ3|＝Xp-Xt)。
在步骤S1302，判断当前系统阻抗值与典型系统阻抗值的偏差的绝对值|Δ3|是否在预定偏差范围(例如，第二偏差范围[X3,X4])。
在当前系统阻抗值与典型系统阻抗值的偏差的绝对值|Δ3|不在预定偏差范围内时，可以在步骤S1303确定需要调整PI参数。
在当前系统阻抗值与典型系统阻抗值的偏差的绝对值|Δ3|在预定偏差范围内时，可以在步骤S1304确定不需要调整PI参数。
换言之，响应于当前系统阻抗值与典型系统阻抗值之间的偏差的绝对值在第二偏差范围内，确定不需要调整比例积分算法的比例系数和积分系数。
响应于当前系统阻抗值与典型系统阻抗值之间的偏差的绝对值不在第二偏差范围内，确定需要调整比例积分算法的比例系数和积分系数中的至少一个。
作为示例，在当前系统阻抗值大于典型系统阻抗值时，说明系统侧强度变弱，此时场站对系统的影响变大，因此可以将PI控制参数(例如，PI控制参数整定值)减少，以免造成调整过程中造成无功震荡。
在当前系统阻抗值小于典型系统阻抗值时，说明系统侧强度变强，此时场站对系统的影响变小，因此可以将PI控制参数(例如，PI参数整定值增大，因此可以达到保持PI调节的响应速度的目的。
作为示例，如图5所示，调整比例积分算法的比例系数和积分系数中的至少一个的步骤可包括：S13031，根据当前系统阻抗值、典型系统阻抗值、积分系数的初始设定值、比例系数的初始设定值计算比例积分算法的比例系数和积分系数；S13032，将计算的比例系数与比例系数范围进行比较，并且将计算的积分系数与积分系数范围进行比较；S13033和S13034，基于比较的结果确定比例积分算法的比例系数和积分系数。
例如，PI参数(PI控制参数)的调整可按下式(2)和下式(3)进行：
Kp＝Kp_ini/(1+(Xs–Xs_ini)/Xs_ini) (2)
Ki＝Ki_ini/(1+(Xs–Xs_ini)/Xs_ini) (3)
其中，Kp为当前控制周期内确定的实际比例系数(即，比例时间常数)，Ki为当前控制周期内确定的实际积分系数(即，积分时间常数)，Kp_ini为比例常数初始设定值，Ki_ini为积分时间常数初始设定值，Xs为当前系统阻抗值，单位欧姆，Xs_ini为系统阻抗典型值，单位欧姆。
需要说明的是，此处给出的Kp、Ki参数修正算法仅仅是示例，其它相似的基于系统与PI控制参数修正方法或方案均在本发明范围内。各个初始设定值可以通过仿真确定。另外，可根据典型系统阻抗值对比例积分算法的控制参数进行整定来获得积分系数的初始值和比例系数的初始设定值。
如图5所示，在步骤S13033，响应于计算的比例系数在比例系数范围内并且计算的积分系数在积分系数范围内，确定比例积分算法的比例系数和积分系数为计算的比例系数和积分系数，即，确定上式确定的Kp、Ki为本次控制周期的PI控制参数。
在步骤S13034，响应于计算的比例系数不在比例系数范围内或计算的积分系数不在积分系数范围内，确定比例积分算法的比例系数和积分系数为上一时刻确定的比例系数和积分系数，或者确定比例积分算法的比例系数为比例系数范围的极限值并且确定比例积分算法的积分系数为积分系数范围的极限值，即，将当前时刻或者当前控制周期的PI控制参数保持为上一时刻或者上一控制周期的PI控制参数。
作为示例，当确定需要调整PI控制参数时，可以同时调整比例系数和积分系数两者，但这仅仅是示例，可以只调整两个参数中的一个。
作为示例，如果计算的比例系数不在比例系数范围内或计算的积分系数不在积分系数范围内，可以将比例积分算法的比例系数确定为比例系数范围的极限值(例如，上限值)，和/或将比例积分算法的积分系数确定为积分系数范围的极限值(例如，上限值)。
在确定PI控制参数之后，可以利用确定的PI控制参数进行无功功率控制，例如，如图1所示，在步骤S140，利用基于确定的比例系数和积分系数的比例积分算法进行并网点的无功电压控制。
具体地，利用基于确定的比例系数和积分系数的比例积分算法进行并网点的无功电压控制的步骤可包括：以无功电压目标值与实际无功电压的偏差作为比例积分算法的输入，计算新能源场站的无功源的控制指令，并且向无功源下发所述控制指令，以使无功电压趋近所述无功电压目标值。
这里，以无功电压目标值与实际无功电压的偏差作为比例积分算法的输入，仅仅是示例，还可以以无功功率与实际无功功率的偏差作为比例积分算法的输入，也可以多个变量共同控制。
需要说明的是，本发明的PI算法或PI控制器也可以被视为PID算法或PID控制器，其中，微分系数为零。
根据本发明的实施例的无功电压控制方法和装置可基于系统阻抗进行无功电压控制，从而实时调整PI控制参数，提高无功电压的控制精度和调整速度。
目前的无功电压控制多采用固定的控制方式，也即系统控制定值参数不能随系统的运行方式变化而即时修正，这导致在系统运行方式发生变化时，采用固有定值的无功电压控制系统不能及时感知系统变化，这使得场站在无功电压控制在当前时间断面下控制效果很好，但一旦系统运行方式发生变化，整体控制效果便不再理想，而且更为严重的是，系统运行方式发生的变化越大，整体控制效果越差，而系统运行方式的变化在系统中极为常见，这给整体控制在整个时间维度下均满足控制要求带来极大困难，导致无功电压在控制过程和目标上不能达到预期的效果，最终无法从根本上提高无功电压控制的合格率。
根据本发明的实施例的无功电压控制方法，可以在线实时调整PI控制参数，控制速率、控制精度以及控制效果均优于目前的采样固定控制方式的无功电压控制策略。下面将结合图6描述根据本发明的实施例的无功电压控制方法。
图6是示出根据本发明的实施例的无功电压控制装置的框图。
根据本发明的实施例，无功电压控制装置400可包括计算模块410、系统阻抗确定模块420、系数确定模块430和无功电压控制模块440。
计算模块410可以基于并网点的电气信息量计算出当前时刻并网点的系统阻抗评估值。
例如，计算模块410可以基于当前时刻的电压V+以及前一时刻的电压V-、当前时刻的无功功率值Q+以及前一时刻的无功功率值Q-计算并网点的系统阻抗评估值。
例如，可通过上面的式1计算系统阻抗评估值Xs。还可以通过其他电气信息量计算系统阻抗评估值，计算系统阻抗评估值Xs的方式不限于此式1。
系统阻抗确定模块420可以基于系统阻抗评估值确定当前系统阻抗值。
系统阻抗确定模块420可以基于电气信息量中的当前并网点电压确定系统阻抗评估值的计算方式。
作为示例，系统阻抗确定模块420可以确定当前时刻的电压V+与前一时刻的电压V-之间的偏差Δ1的绝对值是否超过预定阈值δ1。
系统阻抗确定模块420可以响应于电气信息量中的并网点的当前电压V+与上一时刻电压V-之间的偏差的绝对值超过预定阈值，基于电气信息量中的并网点的当前电压V+、上一时刻电压V-、当前无功值Q+、上一时刻无功值Q-计算系统阻抗评估值。具体计算方式可以如上式1所示。
系统阻抗确定模块420可以响应于电气信息量中的并网点的当前电压V+与上一时刻电压V-之间的偏差的绝对值不超过预定阈值，将上一时刻并网点的系统阻抗评估值确定为当前时刻并网点的系统阻抗评估值。
再者，为避免由于系统波动导致的系统阻抗计算存在较大误差，系统阻抗确定模块420可以将当前计算的系统阻抗评估值Xs与系统阻抗平均值进行比较，从而确定系统阻抗评估值是否可以作为当前系统阻抗值。
作为示例，系统阻抗确定模块420可以基于系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差是否在预定范围内，确定系统阻抗评估值是否有效。
例如，系统阻抗确定模块420可以确定系统阻抗评估值与系统阻抗的平均值之间的差值Δ2的绝对值|Δ2|，并且可以判断系统阻抗评估值与系统阻抗的平均值之间的差值Δ2的绝对值|Δ2|是否在预定偏差范围[X1,X2]内。
系统阻抗确定模块420可以响应于系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差的绝对值在第一偏差范围内(即，X1≤|Δ2|≤X2)，确定系统阻抗值为系统阻抗评估值(即，Xp＝Xs)。
系统阻抗确定模块420可以响应于所述系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差不在第一偏差范围内(即，X1＞|Δ2|，或者|Δ2|＞X2)，确定当前系统阻抗值为典型系统阻抗值(即，Xp＝Xt)。
也就是说，当系统阻抗评估值过大或者过小时，系统阻抗确定模块420确定系统阻抗评估值无效，不宜用于后续确定PI参数(即，PI控制参数)。
系数确定模块430可以根据当前系统阻抗值确定比例积分控制器的比例系数和积分系数(即，PI控制参数)。
作为示例，系数确定模块430可以确定当前系统阻抗值与典型系统阻抗值的偏差的绝对值|Δ3|，(|Δ3|＝Xp-Xt)，并且可以判断当前系统阻抗值与典型系统阻抗值的偏差的绝对值|Δ3|是否在预定偏差范围(例如，第二偏差范围[X3,X4])。
系数确定模块430可以响应于当前系统阻抗值与典型系统阻抗值之间的偏差的绝对值在第二偏差范围内，确定不需要调整比例积分控制器的比例系数和积分系数。
系数确定模块430可以响应于当前系统阻抗值与典型系统阻抗值之间的偏差的绝对值不在第二偏差范围内，确定需要调整比例积分控制器的比例系数和积分系数中的至少一个。
具体地，在当前系统阻抗值大于典型系统阻抗值时，说明系统侧强度变弱，此时场站对系统的影响变大，因此可以将PI控制参数(例如，PI控制参数整定值)减少，以免造成调整过程中造成无功震荡。
系数确定模块430可以调整比例积分控制器的比例系数或积分系数。
作为示例，系数确定模块430可以根据当前系统阻抗值、典型系统阻抗值、积分系数的初始设定值、比例系数的初始设定值计算比例积分控制器的比例系数和积分系数，可以将计算的比例系数与比例系数范围进行比较，并且将计算的积分系数与积分系数范围进行比较，再基于比较的结果确定比例积分控制器的比例系数和积分系数。
具体地，系数确定模块430可以基于上式(2)和上式(3)确定比例积分控制器的比例系数和积分系数。这里不再赘述。
无功电压控制模块440可以利用基于确定的比例系数和积分系数的比例积分控制器进行所述并网点的无功电压控制。比例积分控制器可以是无功电压控制模块440的一部分。
具体地，无功电压控制模块440可以以无功电压目标值与实际无功电压的偏差作为比例积分控制器的输入，计算新能源场站的无功源的控制指令，并且向无功源下发所述控制指令，以使无功电压趋近无功电压目标值。无功电压控制模块440不仅仅可以以偏差作为输入，也可以将检测的无功电压、无功功率等直接作为输入，并且可以联合多个参数，多个PI控制器等进行控制。
上述步骤的各个操作可被编写为软件程序或指令，因此，根据本发明的示例性实施例的前馈控制方法可经由软件实现，本发明的示例性实施例的计算机可读存储介质可存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时实现如上述示例性实施例所述的无功电压控制方法。
根据本公开的各个实施例，装置(例如模块或它们的功能)或方法可以通过存储在计算机可读存储介质中的程序或指令来实现。在该指令被处理器执行的情况下，处理器可以执行对应于该指令的功能或执行对应于该指令的方法。模块的至少一部分可以由处理器实现(例如，执行)。编程模块的至少一部分可以包括用于执行至少一个功能的模块、程序、例程、指令集和过程。在一个示例中，指令或软件包括由一个或更多个处理器或计算机直接执行的机器代码(诸如，由编译器产生的机器代码)。在另一示例中，指令或软件包括由一个或更多个处理器或计算机使用解释器执行的更高级代码。可基于附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应描述使用任何编程语言来编写指令或软件。
计算机可读存储介质包括诸如软盘和磁带的磁介质、光介质(包括光盘(CD)ROM和DVD ROM)、诸如软式光盘的磁光介质、设计用于存储和执行程序命令的诸如ROM、RAM的硬件装置以及闪速存储器。所述程序命令包括由计算机使用解释器可执行的语言代码以及由编译器产生的机器语言代码。上述的硬件装置可以通过用于执行本公开的各个实施例的操作的一个或更多个软件模块来实现。
本公开的模块或编程模块可以包括在省略一些部件或添加其它部件的情况下前述部件中的至少一个。所述模块、编程模块或者其它部件的操作可以顺序执行、并行执行、循环执行或试探执行。此外，一些操作可以以不同的顺序执行、可被省略或用其他操作进行扩展。
本发明的示例性实施例的计算机可读存储介质和/或无功电压控制装置可以是计算装置、控制器或控制系统的一部分。
例如，根据本发明的示例性实施例可提供一种计算装置，该计算装置可包括：处理器(未示出)和存储器(未示出，可以是计算机可读存储介质)，其中，存储器存储有计算机程序(代码或指令)，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述示例性实施例所述的无功电压控制方法。
根据本发明的实施例的无功电压控制方法和无功电压控制装置，可以在线实时调整PI控制参数，提高了无功电压控制的控制速率、控制精度等。
虽然已表示和描述了本发明的一些示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改，例如，可以将不同实施例的技术特征进行组合。

Claims (15)

1.一种无功电压控制方法，其特征在于，包括：
基于并网点的电气信息量计算出当前时刻并网点的系统阻抗评估值；
基于所述系统阻抗评估值确定当前系统阻抗值；
根据所述当前系统阻抗值确定比例积分算法的比例系数和积分系数；
利用基于确定的比例系数和积分系数的比例积分算法进行所述并网点的无功电压控制。
2.根据权利要求1所述的无功电压控制方法，其特征在于，
响应于所述电气信息量中的并网点的当前电压与上一时刻电压之间的偏差的绝对值超过预定阈值，基于所述电气信息量中的并网点的当前电压、上一时刻电压、当前无功值、上一时刻无功值计算所述系统阻抗评估值；
响应于所述电气信息量中的并网点的当前电压与上一时刻电压之间的偏差的绝对值不超过预定阈值，将上一时刻并网点的系统阻抗评估值确定为当前时刻并网点的系统阻抗评估值。
3.根据权利要求1或2所述的无功电压控制方法，其特征在于，基于系统阻抗评估值确定当前系统阻抗值的步骤包括：基于所述系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差是否在预定范围内，确定系统阻抗评估值是否有效。
4.根据权利要求3所述的无功电压控制方法，其特征在于，
响应于所述系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差的绝对值在第一偏差范围内，确定当前系统阻抗值为所述系统阻抗评估值；
响应于所述系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差的绝对值不在第一偏差范围内，确定当前系统阻抗值为典型系统阻抗值。
5.根据权利要求1所述的无功电压控制方法，其特征在于，根据当前系统阻抗值确定比例积分算法的比例系数和积分系数的步骤包括：将当前系统阻抗值与典型系统阻抗值进行比较，以确定是否需要调整比例积分算法的比例系数和积分系数中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的无功电压控制方法，其特征在于，
响应于当前系统阻抗值与典型系统阻抗值之间的偏差的绝对值在第二偏差范围内，确定不需要调整比例积分算法的比例系数和积分系数；
响应于当前系统阻抗值与典型系统阻抗值之间的偏差的绝对值不在第二偏差范围内，确定需要调整比例积分算法的比例系数和积分系数中的至少一个。
7.根据权利要求6所述的无功电压控制方法，其特征在于，调整比例积分算法的比例系数和积分系数中的至少一个的步骤包括：
根据当前系统阻抗值、典型系统阻抗值、积分系数的初始设定值、比例系数的初始设定值计算比例积分算法的比例系数和积分系数；
将计算的比例系数与比例系数范围进行比较，并且将计算的积分系数与积分系数范围进行比较；
基于比较的结果确定比例积分算法的比例系数和积分系数。
8.根据权利要求7所述的无功电压控制方法，其特征在于，
响应于计算的比例系数在比例系数范围内并且计算的积分系数在积分系数范围内，确定比例积分算法的比例系数和积分系数为计算的比例系数和积分系数；
响应于计算的比例系数不在比例系数范围内或计算的积分系数不在积分系数范围内，确定比例积分算法的比例系数和积分系数为上一时刻确定的比例系数和积分系数，或者确定比例积分算法的比例系数为比例系数范围的极限值并且确定比例积分算法的积分系数为积分系数范围的极限值。
9.根据权利要求4所述的无功电压控制方法，其特征在于，根据典型系统阻抗值对比例积分算法的控制参数进行整定来获得积分系数的初始值和比例系数的初始设定值。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令或代码，当所述指令或代码由处理器执行时实现根据权利要求1至9中的任一项所述的无功电压控制方法。
11.一种无功电压控制装置，其特征在于，包括：
计算模块，被配置为基于并网点的电气信息量计算出当前时刻并网点的系统阻抗评估值；
系统阻抗确定模块，被配置为基于所述系统阻抗评估值确定当前系统阻抗值；
系数确定模块，被配置为根据所述当前系统阻抗值确定比例积分控制器的比例系数和积分系数；
无功电压控制模块，被配置为利用基于确定的比例系数和积分系数的比例积分控制器进行所述并网点的无功电压控制。
12.根据权利要求11所述的无功电压控制装置，其特征在于，所述计算模块被进一步配置为：响应于所述电气信息量中的并网点的当前电压与上一时刻电压之间的偏差的绝对值超过预定阈值，基于所述电气信息量中的并网点的当前电压、上一时刻电压、当前无功值、上一时刻无功值计算所述系统阻抗评估值；
响应于所述电气信息量中的并网点的当前电压与上一时刻电压之间的偏差的绝对值不超过预定阈值，将上一时刻并网点的系统阻抗评估值确定为当前时刻并网点的系统阻抗评估值。
13.根据权利要求11或12所述的无功电压控制装置，其特征在于，所述系统阻抗确定模块被进一步配置为：响应于所述系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差的绝对值在第一偏差范围内，确定当前系统阻抗值为所述系统阻抗评估值；
响应于所述系统阻抗评估值与系统阻抗平均值之间的偏差的绝对值不在第一偏差范围内，确定当前系统阻抗值为典型系统阻抗值。
14.根据权利要求11所述的无功电压控制装置，其特征在于，所述系数确定模块被进一步配置为：基于以下方式调整比例积分控制器的比例系数或积分系数：
根据当前系统阻抗值、典型系统阻抗值、积分系数的初始设定值、比例系数的初始设定值计算比例积分控制器的比例系数和积分系数；
将计算的比例系数与比例系数范围进行比较，并且将计算的积分系数与积分系数范围进行比较；
基于比较的结果确定比例积分控制器的比例系数和积分系数。
15.一种计算装置，其特征在于包括：计算机可读存储介质以及处理器，所述计算机可读存储介质存储有指令或代码，当所述指令或代码由所述处理器执行时实现根据权利要求1至9中任一项所述的无功电压控制方法。
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