CN115347577A - 基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法及装置 - Google Patents

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Abstract

基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法及装置,属于配电的电路装置,特别是配电网供电质量控制技术领域,所述方法包括数据采集、状态判断及处理步骤,所述装置实现基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法,包括数据采集模块、状态判断模块、执行模块、存储模块、通信模块。本发明结合配电台区电压与各光伏逆变器的当前状态,对光伏逆变器有功功率与无功功率调控,实现低压配电台区电能质量分析与配电台区自治。在保证配电台区电压正常的前提下,保证各光伏逆变器的并网点电压合格,提高整个配电台区电能质量;实时监测并快速调控配电台区电压和各分布式光伏逆变器的并网点电压,解决主站系统调控周期长的问题,同时减轻主站系统负担。

Description

基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法及装置
技术领域
本发明属于配电的电路装置,特别是配电网供电质量控制技术领域,涉及一种基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法及装置。
背景技术
随着低压分布式光伏的发展,分布式光伏电源在配电网中的大量接入,局部地区系统电压会升高,甚至越限,对传统的配电网运行控制模式提出了挑战,由于配电网一般为辐射状网络,分布式电源的接入会对配电网的电压稳定产生影响,若处理不当可能引起配电网电压失稳。
目前通常采用集中控制方式,主站根据全网资源情况,统一调配,实现供电质量控制,但该方式处理的数据量庞大,针对某一台区,也不能做到及时调控。
为解决上述问题,提出了本地控制的解决方案。
中国专利申请(CN 113725897 A)提出了《一种分布式光伏逆变器自主电压控制方法及运行模式控制方法》,其方法是逆变器根据并网点电压落入自主电压控制区间时,随着并网点电压的升高,光伏逆变器自主下行调节输出功率。该方法的目的是确保用户电压合格,不考虑整个台区的情况。
中国专利申请(CN 114465279 A)提出了《一种含高比例分布式光伏电源的配电线路电压控制方法和系统》,其方法是台区智能融合终端接受调度主站控制目标,并采用边缘计算方法,优化组合台区内各个分布式电源有功功率和无功功率出力,实现集中控制与就地控制相结合的电压控制。该方法是在主站发出命令和目标的基础上进行调控,台区的主动性差,不能及时调控电压不合格的逆变器。
发明内容
本发明的目的提供一种台区自治方案,利用台区智能融合终端的边缘计算能力,主动调控台区内光伏逆变器的参数,进而实现电压调整。
为此,本发明提出了一种基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法及装置,所述方法包括以下步骤:
步骤1、数据采集:
步骤1.1、每隔时间t获取台区所有光伏逆变器的功率P i 和无功功率Q i i为自然数,inn为台区中光伏逆变器的数量。
步骤1.2、实时获取台区三相电压U A 、U B 、U C ,若某相电压超出额定电压±Z%,则每隔时间t获取台区三相电压U A 、U B 、U C ,并持续一个调节周期T,然后对采集的数据进行均值计算,得到U jA 、U jB 、U jC Z为台区电压允许超出额定电压的范围百分比。
、实时获取台区所有光伏逆变器三相电压U iA 、U iB 、U iC ,若某相电压超出额定电压±X%,则每隔时间t获取台区三相电压U iA 、U iB 、U iC ,并持续一个调节周期T,然后对采集的数据进行均值计算,得到U jiA 、U jiB 、U jiC X为光伏逆变器并网电压值允许超出额定电压的范围百分比;
如果某相的电压均值超出额定电压X%,将该光伏逆变器放置在电压超上限队列Lu;如果某相的电压均值超出额定电压―X%,将该光伏逆变器放置在电压超下限队列Ld;否则,将该光伏逆变器放置在电压正常队列Ln。
所述t≤1分钟,T≤5分钟。
步骤2、状态判断:
如果台区三相电压均值U jA 、U jB 、U jC 任一项超出额定电压Z%,执行步骤2.1;
如果台区三相电压均值U jA 、U jB 、U jC 都未超出额定电压±Z%,执行步骤2.2;
如果台区三相电压均值U jA 、U jB 、U jC 任一项超出额定电压―Z%,执行步骤2.3;
步骤2.1、如果Lu队列不为空,执行步骤2.1.1;否则,如果Ln队列不为空,执行步骤2.1.2,否则,执行步骤2.1.3。
步骤2.1.1、针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;否则,针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;否则,针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤4,完成后清除Lu队列,执行步骤1。
步骤2.1.2、针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;否则,针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤4,完成后清除Ln队列,执行步骤1。
步骤2.1.3、清除Ld队列,执行步骤1。
步骤2.2、如果Lu队列不为空,执行步骤2.2.1;否则,如果Ln队列不为空,执行步骤2.2.2;否则,如果Ld队列不为空,执行步骤2.2.3。
步骤2.2.1、针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;否则,针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;否则,针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤4,完成后清除Lu队列,执行步骤1。
步骤2.2.2、针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤5,完成后清除Ln队列,执行步骤1。
步骤2.2.3、针对Ld队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤6,完成后清除Ld队列,执行步骤1。
步骤2.3、如果Lu队列不为空,执行步骤2.3.1;否则,如果Ln队列不为空,执行步骤2.3.2;否则,如果Ld队列不为空,执行步骤2.3.3。
步骤2.3.1、针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;否则,针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;否则,针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤4,完成后清除Lu队列,执行步骤1。
步骤2.3.2、针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤5,完成后清除Ln队列,执行步骤1。
步骤2.3.3、针对Ld队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤6,完成后清除Ld队列,执行步骤1。
步骤3、光伏逆变器无功功率调节,具体为:
计算光伏逆变器无功功率的最大可调范围±Q ei
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
其中,cosθ i 为光伏逆变器功率因数下限值;
计算光伏逆变器当前无功功率允许调节值Q ti Q ti = Q i ―abs(Q ei );
如果Q ti ≥Q k ,无功调节为Q ti Y Q %;否则,无功调节为Q ti
Q k 为光伏逆变器无功功率最小调节阈值,
Y Q 为光伏逆变器无功功率调节步进百分比。
有可能出现下面情况:光伏逆变器的功率因数为cosθ i ,无功功率已经达到上限(Q ti =0),此时无法调整。
步骤4、光伏逆变器有功功率调节,具体为:
计算光伏逆变器一个调节周期T的有功功率均值P ji
有功功率减小20%*P ji ;如果减小后有功功率小于P min-i ,有功功率调节为P min-i
P min-i 为光伏逆变器的最小有功功率,P Ei *10% <P min <P Ei *40%,P Ei 为光伏逆变器的额定功率。
步骤5、光伏逆变器无功功率和有功功率的上调,具体为:
判断有功功率是否有限制,如果有,执行步骤5-1,否则,执行步骤5-2;
步骤5-1、有功功率上调P Ei *Y P %;如果上调后超出P Ei ,则有功功率调节为P Ei
P Ei 为光伏逆变器的额定功率,Y P 为光伏逆变器有功功率调节步进百分比;
步骤5-2、如果无功功率小于0,无功功率上调Q i *Y Q %,如果上调后小于Q k ,则无功功率调节为0;Y Q 为光伏逆变器无功功率调节步进百分比,可设定参数,默认为50。
步骤6、光伏逆变器无功功率和有功功率恢复,具体为:
判断光伏逆变器是否有无功功率,如果有,设定无功功率为0;
有功功率调整为P ei
本发明还提出了实现上述方法的基于分布式光伏的多区域限值电压调控装置,设置在台区智能融合终端中所述装置包括数据采集模块、状态判断模块、执行模块、存储模块、通信模块。
所述数据采集模块完成数据采集,所述状态判断模块完成状态判断,所述执行模块完成光伏逆变器无功功率调节、光伏逆变器有功功率调节、光伏逆变器无功功率和有功功率的上调、光伏逆变器无功功率和有功功率恢复,所述存储模块存储系统参数、采集的数据以及各光伏逆变器队列,所述通信模块完成台区智能融合终端与光伏逆变器的通信。
有益效果:采用本发明提出的装置和方法,结合配电台区电压与各分布式光伏逆变器的当前状态,进行分布式光伏逆变器有功功率与无功功率调控,实现低压配电台区电能质量分析与配电台区自治。在保证配电台区电压正常的前提下,同时保证各分布式光伏逆变器的并网点电压合格,提高整个配电台区电能质量;实时监测并快速调控配电台区电压和各分布式光伏逆变器的并网点电压,解决主站系统调控周期长的问题,通过配电台区自治减轻主站系统负担。
附图说明
图1为本发明中处理方法和电压的关系示意图,
图2为本发明中装置的组成示意图。
具体实施方式
电功率分为视在功率、有功功率和无功功率。视在功率就是负载上电压与电流的乘积,单位为VA;有功功率就是指单位时间电能转化为热能或者机械能等能量转化所消耗的能量,单位为W;无功功率是指电场能和磁场能相互转化的那部分能量,如配电变压器、电动机等,依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递,它的存在使电流与电压产生相位偏差。
为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的“无功”并不是“无用”的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已。在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。
电网中由于有大功率电机的存在,使得其总体呈感性,所以常常在电网中引入大功率无功补偿器(基本采用大电容),使电网近似于纯阻性,kvar就常用在这作为无功补偿器的容量的单位,跟千瓦等量。
当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般无功将增加35%左右。当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以,应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。
本发明利用台区智能融合终端的边缘计算能力,调控策略内嵌在台区智能融合终端内实现。原始数据获取均是从台区智能融合终端数据中心(即数据库)中获取,台区级的数据也就是台区交流采样数据是台区智能融合终端本身具备的功能,数据秒级进入台区智能融合终端的数据中心。光伏逆变器的数据是台区智能融合终端通过微功率RF或宽带载波HPLC的通信方式采集的光伏逆变器数据,采集后也是实时入台区智能融合终端的数据中心。
本发明提供的实施例,是在保证配电台区电压合格的前提下,通过调节分布式光伏逆变器的有功功率和无功功率,提高分布式光伏逆变器并网点电压合格率,防止出现配电线路局部电压偏高或偏低。
参数说明:
台区电压值允许超出额定电压的范围百分比Z,作为参数设定,默认值为10,即台区允许的电压范围是220±220*10%;
光伏逆变器并网电压值允许超出额定电压的范围百分比X,作为参数设定,默认值为20,即光伏逆变器允许的电压范围是220±220*20%;
台区三相电压U A 、U B 、U C ,采集值;
光伏逆变器并网点电压U iA 、U iB 、U iC ,采集值;
光伏逆变器的实时无功功率Q i 、有功功率P i ,采集值;
光伏逆变器的额定有功功率P Ei ,作为参数设定;
光伏逆变器无功功率的最大可调范围±Q ei ,计算值;
光伏逆变器当前无功功率允许调节值Q ti ,计算值;
光伏逆变器一个调节周期T的有功功率均值P ji ,计算值;
参数获取时间间隔t,可设定参数,默认为1分钟;光伏逆变器调节周期 T,可设定参数,默认为5分钟;
光伏逆变器无功功率调节步进百分比Y Q ,可设定参数,默认为50;
光伏逆变器有功功率调节步进百分比Y P ,可设定参数,默认为20;
光伏逆变器无功功率最小调节阈值Q k ,可设定参数,默认为20kvar;
光伏逆变器功率因数下限值cosθ i ,可设定参数,默认0.75,不同厂家具备差异性
光伏逆变器最小有功功率P min-i ,可设定参数,默认额定功率的20%。
基于分布式光伏的限值电压调控方法,包括以下步骤:
步骤1、数据采集。
步骤1.1、每隔时间t从融合终端数据中心获取台区所有光伏逆变器的功率P i 和无功功率Q i i为自然数,inn为台区中光伏逆变器的数量;本实施例中,t=1分钟。
步骤1.2、实时获取台区三相电压U A 、U B 、U C ,若某相电压超出额定电压±Z%,则每隔时间t获取台区三相电压U A 、U B 、U C ,并持续一个调节周期T,然后对采集的数据进行均值计算,得到U jA 、U jB 、U jC Z为台区电压允许超出额定电压的范围百分比;本实施例中,T=5分钟。
步骤1.3、实时获取台区所有光伏逆变器三相电压U iA 、U iB 、U iC ,若某相电压超出额定电压±X%,则每隔时间t获取台区三相电压U iA 、U iB 、U iC ,并持续一个调节周期T,然后对采集的数据进行均值计算,得到U jiA 、U jiB 、U jiC X为光伏逆变器并网电压允许超出额定电压的范围百分比,
如果某相的电压均值超出额定电压X%,将该光伏逆变器放置在电压超上限队列Lu;如果某相的电压均值超出额定电压―X%,将该光伏逆变器放置在电压超下限队列Ld;否则,将该光伏逆变器放置在电压正常队列Ln。
上述数据采集步骤同步进行,并无先后之分。
在上述数据采集的基础上,执行步骤2、状态判断,根据判断结果进行电压调整。
参看图1的九宫格,台区电压存在超上限、正常、超下限三种情况,光伏并网点中的光伏逆变器也存在上述三种情况。本发明针对每种情况分别进行处理,图1可看做是一个“索引”。
如果台区三相电压均值U jA 、U jB 、U jC 任一项超出额定电压Z%,执行步骤2.1;
如果台区三相电压均值U jA 、U jB 、U jC 都未超出额定电压±Z%,执行步骤2.2;
如果台区三相电压均值U jA 、U jB 、U jC 任一项超出额定电压―Z%,执行步骤2.3。
步骤2.1、该步骤处理台区电压越上限的情况:
如果Lu队列不为空,执行步骤2.1.1;
否则,如果Ln队列不为空,执行步骤2.1.2;
否则,执行步骤2.1.3。
步骤2.2、该步骤处理台区电压正常的情况:
如果Lu队列不为空,执行步骤2.2.1;
否则,如果Ln队列不为空,执行步骤2.2.2;
否则,如果Ld队列不为空,执行步骤2.2.3。
步骤2.3、该步骤处理台区电压越下限的情况:
如果Lu队列不为空,执行步骤2.3.1;
否则,如果Ln队列不为空,执行步骤2.3.2;
否则,如果Ld队列不为空,执行步骤2.3.3。
进一步的判断步骤:
步骤2.1.1、台区电压越上限时,对电压超上限的光伏逆变器处理:
将此队列逆变器步进调节无功;如果超上限队列和正常队列无功已经全部投入,则开始步进调节有功,具体为:
针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;
如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;由于可能对有功进行调节,此时再次进入判断步骤;
否则,针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;
如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;由于可能对有功进行调节,此时再次进入判断步骤;
否则,针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤4,完成后清除Lu队列,执行步骤1;
步骤2.1.2、台区电压越上限时,对电压正常的光伏逆变器处理:
针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;
如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;由于可能对有功进行调节,此时再次进入判断步骤;
否则,针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤4,完成后清除Ln队列,执行步骤1。
步骤2.1.3、清除Ld队列,执行步骤1。
步骤2.2.1、台区电压正常时,对电压超上限的光伏逆变器处理:
确保并网点电压合格,防止出现局部电压偏高,具体如下:
针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;
如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;
否则,针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;
如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;
否则,针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤4,完成后清除Lu队列,执行步骤1。
步骤2.2.2、台区电压正常时,对电压正常的光伏逆变器处理:
无功和有功上调,逐步恢复,具体为:针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤5,完成后清除Ln队列,执行步骤1。
步骤2.2.3、台区电压正常时,对电压超下限的光伏逆变器处理:
有功和无功恢复正常:针对Ld队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤6,完成后清除Ld队列,执行步骤1。
步骤2.3.1、台区电压越下限,对电压超上限的光伏逆变器处理:
确保并网点电压合格,防止出现局部电压偏高,具体为:
针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;
如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;
否则,针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;
如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;
否则,针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤4,完成后清除Lu队列,执行步骤1。
步骤2.3.2、台区电压越下限,对电压正常的光伏逆变器处理:
无功和有功上调,逐步恢复,具体为:针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤5,完成后清除Ln队列,执行步骤1。
步骤2.3.3、台区电压越下限,对电压超下限的光伏逆变器处理:
有功和无功恢复正常:针对Ld队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤6,完成后清除Ld队列,执行步骤1。
具体处理方法:
步骤3、光伏逆变器无功功率调节方法:
用以下公式计算光伏逆变器无功功率的最大可调范围±Q ei
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
其中,cosθ i 取值0.75;
计算光伏逆变器当前无功功率允许调节值Q ti Q ti = Q i ―abs(Q ei );
如果Q ti ≥Q k ,无功调节为Q ti Y Q %(50%);否则,无功调节为Q ti
Q k 为光伏逆变器无功功率最小调节阈值,默认为20kvar,
Y Q 为光伏逆变器无功功率调节步进百分比,可设定参数,默认为50。
步骤4、光伏逆变器有功功率调节方法:
计算光伏逆变器前一个调节周期T的有功功率均值P ji
有功功率减小20%*P ji ;如果减小后有功功率小于P min-i ,有功功率调节为P min-i
P min-i 为光伏逆变器的最小有功功率,P Ei *10% <P min <P Ei *40%,P Ei 为光伏逆变器的额定功率。
步骤5、光伏逆变器无功功率和有功功率的上调方法:
判断有功功率是否有限制,如果有,执行步骤5-1,否则,执行步骤5-2;
步骤5-1、有功功率上调P Ei *Y P %;如果上调后超出P Ei ,则有功功率调节为P Ei
P Ei 为光伏逆变器的额定功率,Y P 为光伏逆变器有功功率调节步进百分比,可设定参数,默认为20;
步骤5-2、如果无功功率小于0,无功功率上调Q i *Y Q %,如果上调后小于Q k ,则无功功率调节为0,Y Q 为光伏逆变器无功功率调节步进百分比,可设定参数,默认为50。
步骤6、光伏逆变器无功功率和有功功率恢复正常方法:
判断光伏逆变器是否有无功功率,如果有,设定无功功率为0;有功功率调整为P ei
光伏发电设备最理想的状态为全部是有功,不发无功。
考虑到台区负载、光伏发电的情况实时变化,本发明不对台区变压器需调节的电压在光伏逆变器中进行分配,而是根据光伏逆变器的实际情况进行调节。采用这种方式,在保证光伏逆变器电压合格的情况下,经过1次或几次调节,可以实现台区电压合格。
主站系统下发调节的指令是根据整条10kV配电线路,甚至是多电压等级的分级多层调控算法,基于整体调控。如果主站系统下发调节命令,优先执行主站系统命令,与主站调节不产生矛盾。
本实施例在步骤1.3中,将电压超上限队列Lu中的光伏逆变器进行排序,超出额定电压最多的光伏逆变器排在队列最前面;同样,将电压超下限队列Ld中的光伏逆变器进行排序,超出额定电压最多的光伏逆变器排在队列最前面,在进行处理时,按照队列中的先后顺序,情况最恶劣的优先处理。
为保证光伏逆变器的状态实时更新,在步骤1.3中,首先清除Lu、Ld、Ln三个队列。在执行步骤1.1、1.2时,上述三个队列还存在,依然可以进行判断和处理。
另外,针对台区的反向过载和正向过载,本实施例也提出了处理方案:
在数据采集步骤1.1中,还采集台区三相电流和视在功率Pz;步骤2中,增加以下判断:
如果台区三相电流是负值且Pz/ Se大于等于100%,则认为台区反向过载(默认负载率阈值为100%),此时执行步骤2.1进行调节;如果台区三相电流是正值且Pz/ Se大于等于100%,则认为台区正向过载(默认负载率阈值为100%),此时执行步骤2.3进行调节;其中,Se为变压器容量。
本发明还提出了实现上述方法的基于分布式光伏的多区域限值电压调控装置,参看图2,所述装置内嵌在台区智能融合终端,包括数据采集模块、状态判断模块、执行模块、存储模块、通信模块。
数据采集模块连接台区智能融合终端的数据中心,从数据中心获取数据,完成步骤1的数据采集,并将采集的数据以及光伏逆变器的队列放置在存储模块。
状态判断模块连接存储模块,根据存储模块中采集的数据以及系统参数,完成步骤2的状态判断,并将判断结果发送给执行模块对光伏逆变器的参数进行调整。
执行模块连接存储模块,接受状态判断模块的指令,根据指令、存储模块中的系统参数以及通过通信模块获取的光伏逆变器信息,完成光伏逆变器的无功功率调节、有功功率调节、无功功率和有功功率的上调、无功功率和有功功率的恢复。
存储模块连接数据采集模块、状态判断模块、执行模块,存储系统参数、采集的数据以及各光伏逆变器队列。数据采集模块写入数据,状态判断模块、执行模块读取数据。
通信模块完成台区智能融合终端与光伏逆变器的通信,通信方式为微功率RF或宽带HPLC。通信模块获取各光伏逆变器的参数,并接收执行模块的调节指令,下发给相应的光伏逆变器。

Claims (10)

1.一种基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤1、数据采集:
步骤1.1、每隔时间t获取台区所有光伏逆变器的功率P i 和无功功率Q i i为自然数,inn为台区中光伏逆变器的数量;
步骤1.2、实时获取台区三相电压U A 、U B 、U C ,若某相电压超出额定电压±Z%,则每隔时间t获取台区三相电压U A 、U B 、U C ,并持续一个调节周期T,然后对采集的数据进行均值计算,得到U jA 、U jB 、U jC Z为台区电压允许超出额定电压的范围百分比;
步骤1.3、实时获取台区所有光伏逆变器三相电压U iA 、U iB 、U iC ,若某相电压超出额定电压±X%,则每隔时间t获取台区三相电压U iA 、U iB 、U iC ,并持续一个调节周期T,然后对采集的数据进行均值计算,得到U jiA 、U jiB 、U jiC X为光伏逆变器并网电压允许超出额定电压的范围百分比,
如果某相的电压均值超出额定电压X%,将该光伏逆变器放置在电压超上限队列Lu;如果某相的电压均值超出额定电压―X%,将该光伏逆变器放置在电压超下限队列Ld;否则,将该光伏逆变器放置在电压正常队列Ln;
所述t≤1分钟,T≤5分钟;
步骤2、状态判断:
如果台区三相电压均值U jA 、U jB 、U jC 任一项超出额定电压Z%,执行步骤2.1;
如果台区三相电压均值U jA 、U jB 、U jC 都未超出额定电压±Z%,执行步骤2.2;
如果台区三相电压均值U jA 、U jB 、U jC 任一项超出额定电压―Z%,执行步骤2.3;
步骤2.1、如果Lu队列不为空,执行步骤2.1.1;否则,如果Ln队列不为空,执行步骤2.1.2;否则,执行步骤2.1.3;
步骤2.1.1、针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;否则,针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;否则,针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤4,完成后清除Lu队列,执行步骤1;
步骤2.1.2、针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;否则,针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤4,完成后清除Ln队列,执行步骤1;
步骤2.1.3、清除Ld队列,执行步骤1;
步骤2.2、如果Lu队列不为空,执行步骤2.2.1;否则,如果Ln队列不为空,执行步骤2.2.2;否则,如果Ld队列不为空,执行步骤2.2.3;
步骤2.2.1、针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;否则,针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;否则,针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤4,完成后清除Lu队列,执行步骤1;
步骤2.2.2、针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤5,完成后清除Ln队列,执行步骤1;
步骤2.2.3、针对Ld队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤6,完成后清除Ld队列,执行步骤1;
步骤2.3、如果Lu队列不为空,执行步骤2.3.1;否则,如果Ln队列不为空,执行步骤2.3.2;否则,如果Ld队列不为空,执行步骤2.3.3;
步骤2.3.1、针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;否则,针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤3;如果进行了无功功率的调节,执行步骤2;否则,针对Lu队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤4,完成后清除Lu队列,执行步骤1;
步骤2.3.2、针对Ln队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤5,完成后清除Ln队列,执行步骤1;
步骤2.3.3、针对Ld队列中的每一台光伏逆变器,执行步骤6,完成后清除Ld队列,执行步骤1;
步骤3、光伏逆变器无功功率调节;
步骤4、光伏逆变器有功功率调节;
步骤5、光伏逆变器无功功率和有功功率上调;
步骤6、光伏逆变器无功功率和有功功率恢复,具体为:
判断光伏逆变器是否有无功功率,如果有,设定无功功率为0;有功功率调整为P ei
2.根据权利要求1所述的基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法,其特征在于,步骤3具体为:
计算光伏逆变器无功功率的最大可调范围±Q ei
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中,cosθ i 为光伏逆变器功率因数下限值;
计算光伏逆变器当前无功功率允许调节值Q ti Q ti = Q i ―abs(Q ei );
如果Q ti ≥Q k ,无功调节为Q ti Y Q %;否则,无功调节为Q ti
Q k 为光伏逆变器无功功率最小调节阈值,
Y Q 为光伏逆变器无功功率调节步进百分比;
其中,cosθ i =0.75,Q k =20kvar,Y Q =50。
3.根据权利要求1所述的基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法,其特征在于,步骤4具体为:
计算光伏逆变器一个调节周期T的有功功率均值P ji
有功功率减小20%*P ji ;如果减小后有功功率小于P min-i ,有功功率调节为P min-i
P min-i 为光伏逆变器的最小有功功率,P Ei *10% <P min <P Ei *40%,P Ei 为光伏逆变器的额定功率。
4.根据权利要求1所述的基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法,其特征在于,步骤5具体为:
判断有功功率是否有限制,如果有,执行步骤5-1,否则,执行步骤5-2;
步骤5-1、有功功率上调P Ei *Y P %;如果上调后超出P Ei ,则有功功率调节为P Ei
P Ei 为光伏逆变器的额定功率,Y P 为光伏逆变器有功功率调节步进百分比;
步骤5-2、如果无功功率小于0,无功功率上调Q i *Y Q %,如果上调后小于Q k ,则无功功率调节为0;
其中,Y P =20。
5.根据权利要求1所述的基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法,其特征在于,如果主站下发调节命令,优先执行主站命令。
6.根据权利要求1所述的基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法,其特征在于,步骤1.3中,将电压超上限队列Lu中的光伏逆变器进行排序,超出额定电压最多的光伏逆变器排在队列最前面。
7.根据权利要求1所述的基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法,其特征在于,步骤1.3中,首先清除队列Lu、Ld、Ln。
8.根据权利要求1所述的基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法,其特征在于,
步骤1.1中,还采集台区三相电流和视在功率Pz
步骤2中,增加以下判断:
如果台区三相电流是负值且Pz/ Se大于等于100%,执行步骤2.1;
如果台区三相电流是正值且Pz/ Se大于等于100%,执行步骤2.3;
Se为变压器容量。
9.基于分布式光伏的多区域限值电压调控装置,设置在台区智能融合终端中,实现权利要求1-8任一所述的基于分布式光伏的多区域限值电压调控方法,其特征在于,所述装置包括数据采集模块、状态判断模块、执行模块、存储模块、通信模块;
所述数据采集模块完成数据采集,所述状态判断模块完成状态判断,所述执行模块完成光伏逆变器无功功率调节、光伏逆变器有功功率调节、光伏逆变器无功功率和有功功率的上调、光伏逆变器无功功率和有功功率恢复,所述存储模块存储系统参数、采集的数据以及各光伏逆变器队列,所述通信模块完成台区智能融合终端与光伏逆变器的通信。
10.根据权利要求9所述的基于分布式光伏的多区域限值电压调控装置,其特征在于,所述通信模块通过微功率RF或宽带HPLC与光伏逆变器进行通信。
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