CN115693686A - 一种分布式光伏与配网协同的调压设备及调压控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分布式光伏与配网协同的调压设备及调压控制方法。该调压设备包括分接头档位操作装置和控制装置；控制装置包括通信模块和处理模块；通信模块，用于获取配电网中各节点的电压数据；处理模块，用于基于各节点的电压数据，确定是否需要调节配电网中变压器的分接头档位；若是，则确定待调节的目标档位；判断变压器是否为有载调压配变；若是，则直接控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位；若否，则控制低压开关和熔断器断开，控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位，控制熔断器和低压开关闭合。本发明能够实现配电网自动调压，降低配电网安全隐患，提高用户用电舒适度。

Description

一种分布式光伏与配网协同的调压设备及调压控制方法

技术领域

本发明涉及输变电技术领域，尤其涉及一种分布式光伏与配网协同的调压设备及调压控制方法。

背景技术

近年来，分布式光伏呈现爆发式增长态势。随着分布式光伏大规模接入配网，局部区域出现电压越限等问题。根据调研观测数据，导致电压越限的因素有两个，一是基础运行电压较高，部分台区正常运行状况下，用户侧电压运行在1.07倍额定电压附近，随着负荷波动，部分时点甚至在夜间(无分布式光伏出力)时段发生电压越上限；二是分布式光伏接入，随着分布式光伏出力增加，用户侧电压越上限时点逐渐增多、越限幅度逐渐增大。

目前，实际配网中存在大量无载调压配变，调节配变档位需要停电后人工操作，停电时间较长，影响用户用电舒适度。随着分布式光伏的接入，电压越限问题频发，无载调压配变频繁操作存在较大安全隐患大。

发明内容

本发明提供了一种分布式光伏与配网协同的调压设备及调压控制方法，能够实现配电网自动调压，降低配电网安全隐患，提高用户用电舒适度。

第一方面，本发明提供了一种分布式光伏与配网协同的调压设备，包括：分接头档位操作装置和控制装置；控制装置包括通信模块和处理模块；通信模块，用于获取配电网中各节点的电压数据，节点包括发电侧各光伏发电用户的逆变器出口，用电侧各用户入口和台区高压侧配变入口；处理模块，用于基于各节点的电压数据，确定是否需要调节配电网中变压器的分接头档位；若是，则确定待调节的目标档位；判断变压器是否为有载调压配变；若是，则直接控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位；若否，则控制低压开关和熔断器断开，控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位，控制熔断器和低压开关闭合。

第二方面，本发明提供了一种分布式光伏与配网协同的调压控制方法，应用于如第一方面的调压设备，该调压控制方法包括：获取配电网中各节点的电压数据，节点包括发电侧各光伏发电用户的逆变器出口，用电侧各用户入口和台区高压侧配变入口；基于各节点的电压数据，确定是否需要调节配电网中变压器的分接头档位；若是，则确定待调节的目标档位；判断变压器是否为有载调压配变；若是，则直接控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位；若否，则控制低压开关和熔断器断开，控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位，控制熔断器和低压开关闭合。

在一种可能的实现方式中，基于各节点的电压数据，确定是否需要调节变压器的分接头档位，包括：基于各节点的电压数据，确定各节点的中发生夜间电压越限的节点的比例；若各节点中发生夜间电压越限的节点的比例大于第一设定比例，则确定需要调节变压器的分接头档位。

在一种可能的实现方式中，确定待调节的目标档位，包括：步骤一，获取当前分接头档位和变压器的总档位；步骤二，判断当前分接头档位是否为最高档位；若是，则保持当前档位不变，确定当前分接头档位为目标档位；若否，则执行步骤三；步骤三，将当前分接头档位调高一档；步骤四，计算当前档位对应的夜间平均电压；步骤五，判断夜间平均电压是否大于设定电压；若是，则执行步骤六；若否，则重复执行步骤三、步骤四和步骤五；步骤六，计算当前档位对应的最低电压和最低电压出现频次；步骤七，判断最低电压和最低电压出现频次是否满足设定条件；若是，则将当前档位确定为目标档位；若否，则保持当前档位不变。

在一种可能的实现方式中，该调压控制方法还包括：基于各节点的日间电压数据，确定是否需要对各节点进行调压；若是，则基于各节点的日间电压数据，确定需要调压的调节对象；调节调节对象的功率因数和有功功率，以实现对调节对象的调压控制。

在一种可能的实现方式中，基于各节点的日间电压数据，确定需要调压的调节对象，包括：计算发电侧各光伏逆变器的日平均电压；计算各光伏逆变器中日平均电压超出正常范围的节点比例；若该节点比例大于第二设定比例，则将发电侧各光伏逆变器中超出正常范围的节点，确定为调压对象。

在一种可能的实现方式中，调节调节对象的功率因数和有功功率，以实现对调节对象的调压控制，包括：对于任一调节对象，若该调节对象的电压大于电压上限，则判断当前功率因数是否达到功率因数上限；若是，则降低该调节对象光伏发电的有功功率，若否，则降低该调节对象光伏逆变器的功率因数；若该调节对象的电压小于电压下限，则判断当前功率因数是否达到功率因数下限，若是，则提高该调节对象光伏发电的有功功率，若否，则提高该调节对象光伏逆变器的功率因数。

第三方面，本发明实施例提供了一种控制装置，包括：通信模块，用于获取配电网中各节点的电压数据，节点包括发电侧各光伏发电用户的逆变器出口，用电侧各用户入口和台区高压侧配变入口；处理模块，用于基于各节点的电压数据，确定是否需要调节配电网中变压器的分接头档位；若是，则确定待调节的目标档位；判断变压器是否为有载调压配变；若是，则直接控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位；若否，则控制低压开关和熔断器断开，控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位，控制熔断器和低压开关闭合。

在一种可能的实现方式中，处理模块，具体用于基于各节点的电压数据，确定各节点的中发生夜间电压越限的节点的比例；若各节点中发生夜间电压越限的节点的比例大于第一设定比例，则确定需要调节变压器的分接头档位。

在一种可能的实现方式中，处理模块，具体用于执行如下步骤：步骤一，获取当前分接头档位和变压器的总档位；步骤二，判断当前分接头档位是否为最高档位；若是，则保持当前档位不变，确定当前分接头档位为目标档位；若否，则执行步骤三；步骤三，将当前分接头档位调高一档；步骤四，计算当前档位对应的夜间平均电压；步骤五，判断夜间平均电压是否大于设定电压；若是，则执行步骤六；若否，则重复执行步骤三、步骤四和步骤五；步骤六，计算当前档位对应的最低电压和最低电压出现频次；步骤七，判断最低电压和最低电压出现频次是否满足设定条件；若是，则将当前档位确定为目标档位；若否，则保持当前档位不变。

在一种可能的实现方式中，处理模块，还用于基于各节点的日间电压数据，确定是否需要对各节点进行调压；若是，则基于各节点的日间电压数据，确定需要调压的调节对象；调节调节对象的功率因数和有功功率，以实现对调节对象的调压控制。

在一种可能的实现方式中，处理模块，具体用于计算发电侧各光伏逆变器的日平均电压；计算各光伏逆变器中日平均电压超出正常范围的节点比例；若该节点比例大于第二设定比例，则将发电侧各光伏逆变器中超出正常范围的节点，确定为调压对象。

在一种可能的实现方式中，处理模块，具体用于对于任一调节对象，若该调节对象的电压大于电压上限，则判断当前功率因数是否达到功率因数上限；若是，则降低该调节对象光伏发电的有功功率，若否，则降低该调节对象光伏逆变器的功率因数；若该调节对象的电压小于电压下限，则判断当前功率因数是否达到功率因数下限，若是，则提高该调节对象光伏发电的有功功率，若否，则提高该调节对象光伏逆变器的功率因数。

第四方面，本发明实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序执行如上述第二方面以及第二方面中任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

第五方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面以及第二方面中任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

本发明提供一种分布式光伏与配网协同的调压设备及调压控制方法，通过设置调压设备，基于各节点的电压数据，确定是否需要调节变压器的分接头档位；在需要调压时，若为有载调压配变，则直接调节分接头至目标档位；若为无载调压配变，则控制低压开关和熔断器断开，控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位，控制熔断器和低压开关闭合。如此可实现配电网变压器的自动调压，调压过程无需人工操作，降低配电网安全隐患，调节时间短，提高用户用电舒适度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种配电网的架构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种调压设备的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种调压控制方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种调压控制方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种调压控制方法的流程示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种调压控制方法的流程示意图；

图7是本发明实施例提供的一种控制装置的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

在本发明的描述中，除非另有说明，“/”表示“或”的意思，例如，A/B可以表示A或B。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。此外，“至少一个”“多个”是指两个或两个以上。“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念，便于理解。

此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选的还包括其他没有列出的步骤或模块，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图通过具体实施例来进行说明。

图1为本发明实施例提供的一种配电网的架构示意图。配电网包括分布式光伏、用电负荷、各台区变压器和总变压器。

在一些实施例中，分布式光伏与配电网的调压设备部署在本地，通过本地智能融合终端与配电自动化系统和电网调度系统通信，响应智能融合终端的控制要求。通过采集的配变及用户侧信息，确定并执行调压策略。例如调节配变分接头档位或调节光伏逆变器功率因数，从而保障台区用户电压满足要求。

图2为本发明实施例提供的一种分布式光伏与配网协同的调压设备的结构示意图。该调压设备包括分接头档位操作装置和控制装置。

示例性的，分接头档位操作装置包括通信模块、状态采集模块和机械把手三部分。通信模块负责与控制装置通信，将采集的分接头的总档位和当前分接头档位等信息发送给控制装置。状态采集模块通过视频或图像等方式采集配电变压器的分接头总档位和当前分接头档位。机械把手负责基于控制指令改变分接头的档位。

示例性的，控制装置负责与熔断器操作装置、分接头档位操作装置、低压开关操作装置、光伏逆变器等通信。控制装置采集各设备信息并将控制指令下发给各设备。控制装置可采用RS-485、电力线载波、LoRa等通信方式。

在一些实施例中，控制装置可以直接采集配电网各节点的电压电流等信息。或者，控制装置还可以与电网智能融合终端等设备通信，接收台区各节点的电压、电流、用户侧电压、电流、光伏逆变器电压、电流等信息。

在一些实施例中，控制装置还可以统计台区类型(有载调压、无载调压)、台区档位、台区内各用户户号、负荷等级、用电类型、各用户光伏安装容量、光伏表计户号等台账信息；

在一些实施例中，控制装置还设置有加密装置，为满足信息传输安全需求，加装的正反向隔离装置或安全加密芯片。控制模块内嵌控制策略，综合台区类型、分接头档位、用户电压等信息，下发档位调节指令和光伏逆变器功率因数调节指令，确保分布式光伏与台区电压正常协调运行。

在一些实施例中，该调压设备还包括低压开关操作装置和熔断器操作装置。

示例性的，熔断器操作装置包括通信模块和机械把手两部分。通信模块负责与控制装置通信，接收控制装置下发的控制指令。机械把手负责根据控制指令，断开或闭合熔断器。其中，熔断器可以为跌落式熔断器。

示例性的，低压开关操作装置包括通信模块和控制模块。通信模块负责与控制装置通信，接收控制装置下发的控制指令。控制模块负责将控制指令下发给低压开关的二次装置，控制各低压开关断开和闭合。

如此，本申请提供的调压装置包括高压侧装置和低压侧装置。例如，低压侧装置可以包括分接头操作装置。

如图3所示，本发明实施例提供一种分布式光伏与配网协同的调压控制方法，应用于如图2所示的调压设备，调压设备包括分接头档位操作装置和控制装置，该调压控制方法包括步骤S101-S106。

S101、获取配电网中各节点的电压数据。

本申请实施例中，节点包括发电侧各光伏发电用户的逆变器出口，用电侧各用户入口和台区高压侧配变入口。

作为一种可能的实现方式，控制装置可以获取设定时段内各节点的电压数据。其中，设定时段可以为一周、一个月或几天，对此不作限定。

S102、基于各节点的电压数据，确定是否需要调节变压器的分接头档位。

作为一种可能的实现方式，控制装置可以基于步骤S1021-S1022，确定是否需要调节变压器的分接头档位。

S1021、基于各节点的电压数据，确定各节点的中发生夜间电压越限的节点的比例；

在一些实施例中，电压越限可以包括电压越上限或电压越下限。

示例性的，对于单相用户，当U≥1.07U_n时，控制装置可以确定电压越上限。对于三相用户，当U≥1.1U_n时，控制装置可以确定电压越上限。

例如，单相用户的电压超过235.4V时，确定电压越上限。三相用户的电压超过406.6V时，确定电压越上限。

S1022、若各节点中发生夜间电压越限的节点的比例大于第一设定比例，则确定需要调节变压器的分接头档位。

需要说明的是，各节点中发生电压越上限的节点的比例大于设定节点比例，表示配电网中电压较高，需要将电压调低。各节点中发生电压越下限的节点的比例大于设定节点比例，表示配电网中电压较低，需要将电压调高。

需要说明的是，当大部分用户平均运行电压处于电压上限或超过电压上限时(≥1.07Un)，判定用户侧基础电压较高，具有较大调节空间，可不判断台区用户性质，直接执行调分接头操作；当介于(Un～1.07Un)，判定具有部分调节空间，需结合用户类型判断。

可选的，步骤S1022可以具体实现为A1-A2。

A1、若各节点中发生夜间电压越限的节点的比例大于设定比例，则确定配电网的各类用户的比例。

需要说明的是，各节点中发生夜间电压越限的节点的比例大于设定比例，控制装置可以通过各类用户的比例，确定是否需要调节变压器的分接头档位。

A2、若配电网的工业用户的比例小于设定工业用户比例，则确定需要调节变压器的分接头档位。

需要说明的是，配电网的工业用户的比例小于设定工业用户比例，表示居民和商业用户占比较高，适宜调节分接头档位。

S103、若是，则确定待调节的目标档位。

作为一种可能的实现方式，如图4所示，控制装置可以基于如下步骤确定待调节的目标档位。

步骤一，获取当前分接头档位和变压器的总档位。

步骤二，判断当前分接头档位是否为最高档位。若是，则保持当前档位不变，确定当前分接头档位为目标档位；若否，则执行步骤三。

步骤三，将当前分接头档位调高一档。

步骤四，计算当前档位对应的夜间平均电压。

在一些实施例中，对于任一待调档位，控制装置可以计算各节点夜间电压的平均值和标准差，以确定夜间平均电压。

示例性的，控制装置可以基于标准差和平均值，将3倍标准差之外的异常数据剔除，修正夜间平均电压。

示例性的，控制装置可以基于如下公式，确定待调档位的夜间平均电压。

其中，Δu表示当前分接头档位和待调档位对应的用户侧电压差，U_H表示变压器当前高压侧电压，T_N表示当前分接头档位，T_N+n表示待调档位，

表示当前分接头档位对应的平均电压，

表示待调档位对应的平均电压，D表示设定时段内的天数，I_n表示用户数，N_Y表示节点数量，U_i.d.t表示第i个用户在第d天第t时刻的电压值。

需要说明的是，对于5档位变压器，T_N∈{9.5,9.75,10,10.25,10.5}。对于3挡变压器，T_N∈{9.5,10,10.5}。

步骤五，判断夜间平均电压是否大于设定电压。若是，则执行步骤六；若否，则重复执行步骤三、步骤四和步骤五。

步骤六，计算当前档位对应的最低电压和最低电压出现频次。

在一些实施例中，控制装置可以统计各节点每日最低电压与夜间平均电压的差值，基于该差值，计算设定时段内各节点平均电压偏差，从而确定待调档位对应的最低电压和出现频次。

示例性的，控制装置可以基于如下公式，确定最低电压。

U′_i.d.t＝U_i.d.t-Δu

其中，

表示当前分接头档位对应的第i个用户夜间平均电压最小值，

表示待调档位对应的第i个用户夜间平均电压最小值，U_i.d.t表示当前分接头档位对应的第i个用户在第d天第t时刻的电压值，U′_i.d.t表示待调档位对应的第i个用户在第d天第t时刻的电压值，Δu表示当前分接头档位和待调档位对应的用户侧电压差。

需要说明的是，

其中，U_i.Lmin表示系统记录的第i个用户允许的最低电压。例如，普通居民用户U_i.Lmin以不影响电器设备正常启动和使用为标准。如电脑、电视机的工作电压范围在110-250V，电冰箱和普通定速空调的工作电压在187-242V之间，此时U_i.Lmin可取180V。

示例性的，控制装置可以基于如下公式，确定最低电压出现频次。

其中，Λ1表示满足U′_i.d.t≥U_i.Lmin的节点数量，Λ2表示满足

的节点数量，d表示最低电压出现频次。

步骤七，判断最低电压和最低电压出现频次是否满足设定条件。若是，则将当前档位确定为目标档位；若否，则保持当前档位不变，确定当前分接头档位为目标档位。

需要说明的是，最低电压的设定条件为若

则正常；若

则不影响生产生活；若

则不建议调节，或将电压调高。

需要说明的是，最低电压出现频次的设定条件为若Λ1超过夜间节点数量的95％；Λ2超过夜间节点数量的80％；则表示该待调档位不影响用户正常用电。

如此一来，本发明实施例在需要调高配电网电压时，可以通过计算合适的档位实现分接头档位的自动调节，满足调压需求。

S104、判断变压器是否为有载调压配变。

作为一种可能的实现方式，控制装置可以通过与台区智能融合终端通信，获取该台区的调压类型，从而确定变压器为有载调压配变或无载调压配变。

S105、若是，则直接控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位。

作为一种可能的实现方式，控制装置可以向分接头档位操作装置发送控制指令，以控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位。

S106、若否，则控制低压开关和熔断器断开，控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位，控制熔断器和低压开关闭合。

本发明提供一种分布式光伏与配网协同的调压设备及调压控制方法，通过设置调压设备，基于各节点的电压数据，确定是否需要调节变压器的分接头档位；在需要调压时，若为有载调压配变，则直接调节分接头至目标档位；若为无载调压配变，则控制低压开关和熔断器断开，控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位，控制熔断器和低压开关闭合。如此可实现配电网变压器的自动调压，调压过程无需人工操作，降低配电网安全隐患，调节时间短，提高用户用电舒适度。

可选的，如图5所示，本发明实施例提供的调压控制方法还包括步骤S201-S203。

S201、基于各节点的日间电压数据，确定是否需要对各节点进行调压。

S202、若是，则基于各节点的日间电压数据，确定需要调压的调节对象。

作为一种可能的实现方式，控制装置可以计算发电侧各光伏逆变器的日平均电压；计算各光伏逆变器中日平均电压超出正常范围的节点比例；若该节点比例大于第二设定比例，则将发电侧各光伏逆变器中超出正常范围的节点，确定为调压对象。

示例性的，控制装置可以计算各光伏逆变器电压，95％量测点超出正常运行范围(≥1.07Un,对220V并网用户为超过235.4V，对380V并网用户为超过406.6V)，则将超出正常范围的节点标记为可调对象。

S203、调节调节对象的功率因数和有功功率，以实现对调节对象的调压控制。

作为一种可能的实现方式，如图6所示，对于任一调节对象，若该调节对象的电压大于电压上限，则判断当前功率因数是否达到功率因数上限；若是，则降低该调节对象光伏发电的有功功率，若否，则降低该调节对象光伏逆变器的功率因数；

作为一种可能的实现方式，如图6所示，对于任一调节对象，若该调节对象的电压小于电压下限，则判断当前功率因数是否达到功率因数下限，若是，则提高该调节对象光伏发电的有功功率，若否，则提高该调节对象光伏逆变器的功率因数。

需要说明的是，若节点电压较高，对并网点电压高的分布式光伏用户，以0.01的步长、30秒的时间间隔，向各分布式光伏用户的逆变器发出进相运行指令(发出有功、吸收无功)，降低用户侧电压；当15分钟后(以HPLC电表采集数据为例，若有实时量测数据，可进一步缩短)用户侧电压恢复正常水平，则持续发出相同指令；若电压仍然超上限，则进一步降低功率因数；若电压低于下限，则提高功率因数。当功率因数将至-0.95，各用户侧电压依然超上限时，则发出降低有功功率的指令；按照5％的有功功率降低频率，直到用户侧电压满足要求。

如此一来，本发明实施例可以通过调节光伏逆变器的功率因数和有功功率，实现对配电网电压的调节。

需要说明的是，大规模分布式光伏接入配电网后，部分台区出现电压越限问题。调节配变分接头档位一定程度上能缓解电压越限难题，但大部分配变为无载调压，需停电后人工操作，停电时间长、频繁操作安全隐患大，影响用户用电舒适度；大部分分布式光伏逆变器采用最大功率点跟踪的运行策略，缺少定功率因数控制方法，难以及时响应电网有功、调压等控制要求，一旦出现电压越限，只能整体切除，用户损失较大。

为解决上述技术问题，本发明实施例结合分布式光伏并网后电压异常的原因，针对性的提出了调压解决措施。针对台区基础电压高的问题，以夜间台区各用户电压为基础，制定分接头档位调节策略；针对分布式光伏接入导致的电压高的问题，利用调功率因数和调光伏有功功率的方法解决。

本发明实施例研制了协同调压设备，自动实现分接头调节，避免了大量无载调压配变更换为有载调压配变投资大、成本高的问题，解决了人工调节分接头时间长、频繁操作隐患大的问题。同时，利用装置可结合负荷特性和用户侧电压变化，实时调节，具有更强的适用性。

本发明实施例基于实际监测的各用户大量历史数据，利用统计学的方法，滤除异常点、判断过电压、启动分接头档位调节等工作，减少了频繁操作，使得装置具有更强工程实用性。

本发明实施例设置协同控制的调压策略，在保障电网设备安全的基础上，充分考虑了用户侧收益。针对并网点越限的光伏，优先调整功率因数，进而调整有功功率。通过协同装置向分布式光伏下发调节指令，实现用户侧功率柔性控制，避免了由于电压越限而切除整套系统的问题，提高了用户收益。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

图7示出了本发明实施例提供的一种配电网的控制装置的结构示意图。该控制装置300包括通信模块301和处理模块302。

通信模块301，用于获取配电网中各节点的电压数据，节点包括发电侧各光伏发电用户的逆变器出口，用电侧各用户入口和台区高压侧配变入口；处理模块302，用于基于各节点的电压数据，确定是否需要调节配电网中变压器的分接头档位；若是，则确定待调节的目标档位；判断变压器是否为有载调压配变；若是，则直接控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位；若否，则控制低压开关和熔断器断开，控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位，控制熔断器和低压开关闭合。

在一种可能的实现方式中，处理模块302，具体用于基于各节点的电压数据，确定各节点的中发生夜间电压越限的节点的比例；若各节点中发生夜间电压越限的节点的比例大于第一设定比例，则确定需要调节变压器的分接头档位。

在一种可能的实现方式中，处理模块302，具体用于执行如下步骤：步骤一，获取当前分接头档位和变压器的总档位；步骤二，判断当前分接头档位是否为最高档位；若是，则保持当前档位不变，确定当前分接头档位为目标档位；若否，则执行步骤三；步骤三，将当前分接头档位调高一档；步骤四，计算当前档位对应的夜间平均电压；步骤五，判断夜间平均电压是否大于设定电压；若是，则执行步骤六；若否，则重复执行步骤三、步骤四和步骤五；步骤六，计算当前档位对应的最低电压和最低电压出现频次；步骤七，判断最低电压和最低电压出现频次是否满足设定条件；若是，则将当前档位确定为目标档位；若否，则保持当前档位不变。

在一种可能的实现方式中，处理模块302，还用于基于各节点的日间电压数据，确定是否需要对各节点进行调压；若是，则基于各节点的日间电压数据，确定需要调压的调节对象；调节调节对象的功率因数和有功功率，以实现对调节对象的调压控制。

在一种可能的实现方式中，处理模块302，具体用于计算发电侧各光伏逆变器的日平均电压；计算各光伏逆变器中日平均电压超出正常范围的节点比例；若该节点比例大于第二设定比例，则将发电侧各光伏逆变器中超出正常范围的节点，确定为调压对象。

在一种可能的实现方式中，处理模块302，具体用于对于任一调节对象，若该调节对象的电压大于电压上限，则判断当前功率因数是否达到功率因数上限；若是，则降低该调节对象光伏发电的有功功率，若否，则降低该调节对象光伏逆变器的功率因数；若该调节对象的电压小于电压下限，则判断当前功率因数是否达到功率因数下限，若是，则提高该调节对象光伏发电的有功功率，若否，则提高该调节对象光伏逆变器的功率因数。

图8是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图8所示，该实施例的电子设备400包括：处理器401、存储器402以及存储在所述存储器402中并可在所述处理器401上运行的计算机程序403。所述处理器401执行所述计算机程序403时实现上述各方法实施例中的步骤，例如图3所示的步骤101至步骤106。或者，所述处理器401执行所述计算机程序403时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如，图7所示通信模块301和处理模块302的功能。

示例性的，所述计算机程序403可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器402中，并由所述处理器401执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序403在所述电子设备400中的执行过程。例如，所述计算机程序403可以被分割成图7所示通信模块301和处理模块302。

所称处理器401可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器402可以是所述电子设备400的内部存储单元，例如电子设备400的硬盘或内存。所述存储器402也可以是所述电子设备400的外部存储设备，例如所述电子设备400上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器402还可以既包括所述电子设备400的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器402用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器402还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分布式光伏与配网协同的调压设备，其特征在于，包括：分接头档位操作装置和控制装置；所述控制装置包括通信模块和处理模块；

通信模块，用于获取配电网中各节点的电压数据，所述节点包括发电侧各光伏发电用户的逆变器出口，用电侧各用户入口和台区高压侧配变入口；

处理模块，用于基于所述各节点的电压数据，确定是否需要调节配电网中变压器的分接头档位；若是，则确定待调节的目标档位；判断变压器是否为有载调压配变；若是，则直接控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位；若否，则控制低压开关和熔断器断开，控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位，控制熔断器和低压开关闭合。

2.一种分布式光伏与配网协同的调压控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的调压设备，所述调压控制方法包括：

获取配电网中各节点的电压数据，所述节点包括发电侧各光伏发电用户的逆变器出口，用电侧各用户入口和台区高压侧配变入口；

基于所述各节点的电压数据，确定是否需要调节配电网中变压器的分接头档位；若是，则确定待调节的目标档位；

判断变压器是否为有载调压配变；

若是，则直接控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位；

若否，则控制低压开关和熔断器断开，控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位，控制熔断器和低压开关闭合。

3.根据权利要求2所述的调压控制方法，其特征在于，所述基于所述各节点的电压数据，确定是否需要调节变压器的分接头档位，包括：

基于所述各节点的电压数据，确定各节点的中发生夜间电压越限的节点的比例；

若各节点中发生夜间电压越限的节点的比例大于第一设定比例，则确定需要调节变压器的分接头档位。

4.根据权利要求2所述的调压控制方法，其特征在于，所述确定待调节的目标档位，包括：

步骤一，获取当前分接头档位和变压器的总档位；

步骤二，判断当前分接头档位是否为最高档位；若是，则保持当前档位不变，确定当前分接头档位为目标档位；若否，则执行步骤三；

步骤三，将当前分接头档位调高一档；

步骤四，计算当前档位对应的夜间平均电压；

步骤五，判断所述夜间平均电压是否大于设定电压；若是，则执行步骤六；若否，则重复执行步骤三、步骤四和步骤五；

步骤六，计算当前档位对应的最低电压和最低电压出现频次；

步骤七，判断最低电压和最低电压出现频次是否满足设定条件；若是，则将当前档位确定为目标档位；若否，则保持当前档位不变，确定当前分接头档位为目标档位。

5.根据权利要求2所述的调压控制方法，其特征在于，所述调压控制方法还包括：

基于所述各节点的日间电压数据，确定是否需要对各节点进行调压；

若是，则基于所述各节点的日间电压数据，确定需要调压的调节对象；

调节所述调节对象的功率因数和有功功率，以实现对调节对象的调压控制。

6.根据权利要求5所述的调压控制方法，其特征在于，所述基于所述各节点的日间电压数据，确定需要调压的调节对象，包括：

计算发电侧各光伏逆变器的日平均电压；

计算各光伏逆变器中日平均电压超出正常范围的节点比例；

若该节点比例大于第二设定比例，则将发电侧各光伏逆变器中超出正常范围的节点，确定为调压对象。

7.根据权利要求5所述的调压控制方法，其特征在于，所述调节对象的功率因数和有功功率，以实现对调节对象的调压控制，包括：

对于任一调节对象，若该调节对象的电压大于电压上限，则判断当前功率因数是否达到功率因数上限；若是，则降低该调节对象光伏发电的有功功率，若否，则降低该调节对象光伏逆变器的功率因数；

若该调节对象的电压小于电压下限，则判断当前功率因数是否达到功率因数下限，若是，则提高该调节对象光伏发电的有功功率，若否，则提高该调节对象光伏逆变器的功率因数。

8.一种控制装置，其特征在于，包括：

通信模块，用于获取配电网中各节点的电压数据，所述节点包括发电侧各光伏发电用户的逆变器出口，用电侧各用户入口和台区高压侧配变入口；

处理模块，用于基于所述各节点的电压数据，确定是否需要调节配电网中变压器的分接头档位；若是，则确定待调节的目标档位；判断变压器是否为有载调压配变；若是，则直接控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位；若否，则控制低压开关和熔断器断开，控制分接头档位操作装置调节分接头至目标档位，控制熔断器和低压开关闭合。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序执行如权利要求2至7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求2至7中任一项所述方法的步骤。

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