CN117833348A - 一种基于台区融合终端的光伏接入方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电网技术领域，提供了一种基于台区融合终端的光伏接入方法及装置，所述方法包括S1：持续采集配电变压器出线侧的三相电压、频率信息；S2：当三相电压均出现电压异常，且异常内容相同时的处理流程，S3：当三相电压中，出现一相或两相电压异常，且两相电压异常时异常内容相同时的处理流程，S4：当三相电压中，出现两相以上的电压异常，且异常内容不相同时的处理流程S5：当存在未并网的逆变器，具体的并网流程。本发明基于台区智能融合终端平台提出了一种光伏接入方法及装置，可有效的对分布式光伏电源进行消纳和平衡调节，从而保障电网安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及电网技术领域，具体涉及一种基于台区融合终端的光伏接入方法及装置。
背景技术
以光伏发电为代表的清洁能源能够满足负荷增长需求，减少环境污染，提高综合能源利用效率。在“双碳”、整县分布式光伏等相关政策的目标背景下，随着分布式新能源广泛建设，有源配电网调度面临大规模分布式新能源参与后的运行管理问题，增大了电网运行管理的风险和难度，给电网运行和检修作业提出更高的要求。
近年来，分布式光伏在低压配网的接入日益增多，低压配网的形态及运行方式受到日益增大的影响。高渗透比例的分布式能源，其随机、不稳定、逆调峰等特点，已经造成一些台区出现了局部电压升高及波动、光伏停机、倒送功率超过容量以及分布式光伏电源的反孤岛装置出现误动作、不动作等故障，用户和厂家均难以进行及时有效的处置，会给电网运行带来安全风险等问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种基于台区融合终端的光伏接入方法及装置，实现分布式光伏接入点的并网自愈，实现分布式清洁能源的充分消纳。
本发明提供了一种基于台区融合终端的光伏接入方法，包括以下步骤：
S1：持续采集配电变压器出线侧的三相电压、频率信息；
S2：当三相电压均出现电压异常，且异常内容相同，均为电压高异常或电压低异常，则逐台调整三相逆变器，直至异常消失，均调整过一轮后异常仍未消失则进行下一轮调整，调整方式为，出现电压高异常则降额三相逆变器最大输出有功功率，出现电压低异常则升额三相逆变器最大输出有功功率，当三相逆变器最大输出有功功率小于等于对应的最小输出有功功率时，断开对应三相逆变器，当三相逆变器最大输出有功功率达到对应的最大输出功率阈值时，则不再升额最大输出有功功率，当没有三相逆变器可调整时，调整对应相的单相逆变器，同样为先逐台调整，均调整过一轮后异常仍未消失则进行下一轮调整，调整方式与三相逆变器的调整方式相同；
S3：当三相电压中，出现一相或两相电压异常，且两相电压异常时异常内容相同，均为电压高异常或电压低异常，则优先调整对应相的单相逆变器，直至异常消失，当没有对应的单相逆变器可调整时，再调整三相逆变器；
S4：当三相电压中，出现两相以上的电压异常，且异常内容不相同，则优先调整对应相的单相逆变器，直至异常消失，当没有单相逆变器可调整时，逐台断开三相逆变器，直至异常消失；
S5：当存在未并网的逆变器，且变压器出线侧的三相电压、频率在正常范围内持续一段预设的时间后，将该逆变器并网，当有多台逆变器处于分闸状态时，则每次检测三相电压、频率及持续时间后，选择其中一台。
进一步的，还包括S6：当S2至S4中某台逆变器降额或断开后，对应的电压异常消失，则判定电网电压异常升高是由相应的光伏并网导致，并向云主站上报一个相应的告警信息。
进一步的，S2-S4中每次升额或降额的幅度为50％。
进一步的，S2-S4中某相电压高异常具体为某相电压超过设定的高电压阈值，且持续时间超过所设定的高电压时间阈值；某相电压低异常具体为某相电压低于设定的低电压阈值，且持续时间超过所设定的低电压时间阈值。
进一步的，S5中所述变压器出线侧的三相电压、频率在正常范围具体为，电压在电网额定电压的85％-110％之间，且频率在工频频率的97％-101％之间，预设的时间，具体为1min。
本发明还提供了一种基于台区融合终端的光伏接入装置，包括以下模块：
采集模块：用于持续采集配电变压器出线侧的三相电压、频率信息；
异常处理模块一：用于当三相电压均出现电压异常，且异常内容相同，均为电压高异常或电压低异常，则逐台调整三相逆变器，直至异常消失，均调整过一轮后异常仍未消失则进行下一轮调整，调整方式为，出现电压高异常则降额三相逆变器最大输出有功功率，出现电压低异常则升额三相逆变器最大输出有功功率，当三相逆变器最大输出有功功率小于等于对应的最小输出有功功率时，断开对应三相逆变器，当三相逆变器最大输出有功功率达到对应的最大输出功率阈值时，则不再升额最大输出有功功率，当没有三相逆变器可调整时，调整对应相的单相逆变器，同样为先逐台调整，均调整过一轮后异常仍未消失则进行下一轮调整，调整方式与三相逆变器的调整方式相同；
异常处理模块二：用于当三相电压中，出现一相或两相电压异常，且两相电压异常时异常内容相同，均为电压高异常或电压低异常，则优先调整对应相的单相逆变器，直至异常消失，当没有对应的单相逆变器可调整时，再调整三相逆变器；
异常处理模块三：用于当三相电压中，出现两相以上的电压异常，且异常内容不相同，则优先调整对应相的单相逆变器，直至异常消失，当没有单相逆变器可调整时，逐台断开三相逆变器，直至异常消失；
并网模块：用于当存在未并网的逆变器，且变压器出线侧的三相电压、频率在正常范围内持续一段预设的时间后，将该逆变器并网，当有多台逆变器处于分闸状态时，则每次检测三相电压、频率及持续时间后，选择其中一台。
进一步的，还包括报警模块：当异常处理模块一至异常处理模块三中某台逆变器降额或断开后，对应的电压异常消失，则判定电网电压异常升高是由相应的光伏并网导致，并向云主站上报一个相应的告警信息。
进一步的，异常处理模块一至异常处理模块三中每次升额或降额的幅度为50％。
进一步的，异常处理模块一至异常处理模块三中某相电压高异常具体为某相电压超过设定的高电压阈值，且持续时间超过所设定的高电压时间阈值；某相电压低异常具体为某相电压低于设定的低电压阈值，且持续时间超过所设定的低电压时间阈值。
进一步的，并网模块中所述变压器出线侧的三相电压、频率在正常范围具体为，电压在电网额定电压的85％-110％之间，且频率在工频频率的97％-101％之间，预设的时间，具体为1min。
本发明基于台区智能融合终端平台提出了一种光伏接入方法及装置，可有效的对分布式光伏电源进行消纳和平衡调节，从而保障电网安全稳定运行。
附图说明
图1.配电台区分布式光伏接入系统组成；
图2.调节逆变器最大输出功率流程。
具体实施方式
如图1所示，配电台区分布式光伏接入系统由配电变压器、台区智能融合终端、光伏逆变器和光伏并网智能断路器组成。光伏并网智能断路器进线侧接光伏逆变器，出线侧接入变压器。融合终端通过RS485与断路器和逆变器通讯。台区智能融合终端与光伏逆变器建立通讯并循环采集逆变器的输入功率、电网电压、电网电流、有功功率、无功功率、功率因数、电网频率、效率、累计发电量、当日发电量、待机状态、并网状态、故障停运状态、限电停运状态、关机状态、通信连接故障状态、向电网馈电状态、电压过压状态、电网欠压状态、电网过频状态、电网欠频状态、输出过流状态以及最大输入功率等信息数据。融合终端循环采集配电变压器出线侧的电压、电流、功率、频率、功率因数、容量等电气量数据。融合终端采集光伏并网智能断路器分合闸状态。
如图2所示，为调节逆变器最大输出功率流程。现场接入的逆变器设备一般分单相或三相，若为三相设备时，实时采集变压器出线侧的三相电压，判断是否出现单相或多相电压超过设定的高电压阈值，且持续时间超过所设定的高电压时间阈值(即该相或多相电压高异常)，是则通过智能融合终端将该三相逆变器的最大输出有功功率百分比降额50％。若为单相设备时，实时采集变压器出线侧的三相电压，判断单相逆变器所属相线的电压是否超过设定的高电压阈值，且持续时间是否超过所设定的高电压时间阈值(即该相电压高异常)，是则通过智能融合终端将该单相逆变器的最大输出有功功率百分比降额50％。
最大输出有功功率降额后，判断异常的相电压是否恢复正常。是则判定电网电压异常升高是由相应的光伏并网导致，并向云主站上报一个相应的告警信息。否则则继续通过智能融合终端将该逆变器的最大输出有功功率百分比降额50％。
每次调整后判断逆变器最大输出有功功率是否等于或小于设定的最小输出有功功率，是则通过融合终端遥控光伏并网智能断路器分闸，使光伏逆变器处于离网状态。
处理电压低异常时，若为三相设备时，实时采集变压器出线侧的三相电压，判断是否出现单相或多相电压低于设定的低电压阈值，且持续时间超过所设定的低电压时间阈值(即该相或多相电压低异常)，是则通过智能融合终端将该三相逆变器的最大输出有功功率百分比升额50％。若为单相设备时，实时采集变压器出线侧的三相电压，判断单相逆变器所属相线的电压是否低于设定的低电压阈值，且持续时间是否超过所设定的低电压时间阈值(即该相电压低异常)，是则通过智能融合终端将该单相逆变器的最大输出有功功率百分比升额50％，且升额后的最大输出有功功率不得大于所设定的最大输出功率阈值。
上述流程为单台三相逆变器或者单台单相逆变器的情况。
如存在多台三相逆变器或者多台单相逆变器时，则逐台进行调整，如果每台都调整过一遍后，仍未恢复正常则再进行新的一轮调整。
如同时存在多台三相逆变器与单相逆变器时，当三相电压均异常，且异常种类相同，如均为电压高异常或者电压低异常，则调整三相逆变器，当没有三相逆变器可调整时(均已断网或者均已达到最大输出功率阈值)，则调整对应的单相逆变器；当只有一相或者两相异常，且两相异常时异常种类相同，则优先调整对应的单相逆变器，当没有单相逆变器可调整时(均已断网或者均已达到最大输出功率阈值)，则调整三相逆变器；当三相电压出现两相或三相电压异常，且种类不一致时，则调整对应的单相逆变器，当没有单相逆变器可调整时，通过断路器逐台断开三相逆变器，直至电压恢复正常。
当存在逆变器的断路器处于分闸状态，判断并网点的电压在电网额定电压的85％和110％之间，且频率在工频频率的97％和101％之间时，并且持续时间超过1min后，通过融合终端遥控该断路器进行合闸操作，实现关联的光伏逆变器并入主电网。当有多台逆变器处于分闸状态，这一过程逐台进行(每次重新检测电压及持续时间)。
台区智能融合终端通过软件实现光伏逆变器APP、交流采集APP和智能断路器APP。其中交流采集APP实时采集配电变压器出线侧的电压、电流、功率、频率、有功功率和额定容量等数据。智能断路器实时采集光伏并网智能断路器的电压、电流、功率、告警、分合闸状态等数据。光伏逆变器APP实时采集逆变器的输入功率、电网电压、电网电流、有功功率、无功功率、功率因数、电网频率、效率、累计发电量、当日发电量、待机状态、并网状态、故障停运状态、限电停运状态、关机状态、通信连接故障状态、向电网馈电状态、电压过压状态、电网欠压状态、电网过频状态、电网欠频状态、输出过流状态以及最大输入功率等数据，并根据电网电压调节逆变器的输出功率以及离网时自主并网等。所有APP采集的数据都写入台区智能融合终端的数据中心里面。
Claims (10)
1.一种基于台区融合终端的光伏接入方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：持续采集配电变压器出线侧的三相电压、频率信息；
S2：当三相电压均出现电压异常，且异常内容相同，均为电压高异常或电压低异常，则逐台调整三相逆变器，直至异常消失，均调整过一轮后异常仍未消失则进行下一轮调整，调整方式为，出现电压高异常则降额三相逆变器最大输出有功功率，出现电压低异常则升额三相逆变器最大输出有功功率，当三相逆变器最大输出有功功率小于等于对应的最小输出有功功率时，断开对应三相逆变器，当三相逆变器最大输出有功功率达到对应的最大输出功率阈值时，则不再升额最大输出有功功率，当没有三相逆变器可调整时，调整对应相的单相逆变器，同样为先逐台调整，均调整过一轮后异常仍未消失则进行下一轮调整，调整方式与三相逆变器的调整方式相同；
S3：当三相电压中，出现一相或两相电压异常，且两相电压异常时异常内容相同，均为电压高异常或电压低异常，则优先调整对应相的单相逆变器，直至异常消失，当没有对应的单相逆变器可调整时，再调整三相逆变器；
S4：当三相电压中，出现两相以上的电压异常，且异常内容不相同，则优先调整对应相的单相逆变器，直至异常消失，当没有单相逆变器可调整时，逐台断开三相逆变器，直至异常消失；
S5：当存在未并网的逆变器，且变压器出线侧的三相电压、频率在正常范围内持续一段预设的时间后，将该逆变器并网，当有多台逆变器处于分闸状态时，则每次检测三相电压、频率及持续时间后，选择其中一台。
2.根据权利要求1所述的一种基于台区融合终端的光伏接入方法，其特征在于：
还包括S6：当S2至S4中某台逆变器降额或断开后，对应的电压异常消失，则判定电网电压异常升高是由相应的光伏并网导致，并向云主站上报一个相应的告警信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于台区融合终端的光伏接入方法，其特征在于：
S2-S4中每次升额或降额的幅度为50％。
4.根据权利要求1所述的一种基于台区融合终端的光伏接入方法，其特征在于：
S2-S4中某相电压高异常具体为某相电压超过设定的高电压阈值，且持续时间超过所设定的高电压时间阈值；某相电压低异常具体为某相电压低于设定的低电压阈值，且持续时间超过所设定的低电压时间阈值。
5.根据权利要求1所述的一种基于台区融合终端的光伏接入方法，其特征在于：
S5中所述变压器出线侧的三相电压、频率在正常范围具体为，电压在电网额定电压的85％-110％之间，且频率在工频频率的97％-101％之间，预设的时间，具体为1min。
6.一种基于台区融合终端的光伏接入装置，其特征在于包括以下模块：
采集模块：用于持续采集配电变压器出线侧的三相电压、频率信息；
异常处理模块一：用于当三相电压均出现电压异常，且异常内容相同，均为电压高异常或电压低异常，则逐台调整三相逆变器，直至异常消失，均调整过一轮后异常仍未消失则进行下一轮调整，调整方式为，出现电压高异常则降额三相逆变器最大输出有功功率，出现电压低异常则升额三相逆变器最大输出有功功率，当三相逆变器最大输出有功功率小于等于对应的最小输出有功功率时，断开对应三相逆变器，当三相逆变器最大输出有功功率达到对应的最大输出功率阈值时，则不再升额最大输出有功功率，当没有三相逆变器可调整时，调整对应相的单相逆变器，同样为先逐台调整，均调整过一轮后异常仍未消失则进行下一轮调整，调整方式与三相逆变器的调整方式相同；
异常处理模块二：用于当三相电压中，出现一相或两相电压异常，且两相电压异常时异常内容相同，均为电压高异常或电压低异常，则优先调整对应相的单相逆变器，直至异常消失，当没有对应的单相逆变器可调整时，再调整三相逆变器；
异常处理模块三：用于当三相电压中，出现两相以上的电压异常，且异常内容不相同，则优先调整对应相的单相逆变器，直至异常消失，当没有单相逆变器可调整时，逐台断开三相逆变器，直至异常消失；
并网模块：用于当存在未并网的逆变器，且变压器出线侧的三相电压、频率在正常范围内持续一段预设的时间后，将该逆变器并网，当有多台逆变器处于分闸状态时，则每次检测三相电压、频率及持续时间后，选择其中一台。
7.根据权利要求6所述的一种基于台区融合终端的光伏接入装置，其特征在于：
还包括报警模块：当异常处理模块一至异常处理模块三中某台逆变器降额或断开后，对应的电压异常消失，则判定电网电压异常升高是由相应的光伏并网导致，并向云主站上报一个相应的告警信息。
8.根据权利要求6所述的一种基于台区融合终端的光伏接入装置，其特征在于：
异常处理模块一至异常处理模块三中每次升额或降额的幅度为50％。
9.根据权利要求1所述的一种基于台区融合终端的光伏接入装置，其特征在于：
异常处理模块一至异常处理模块三中某相电压高异常具体为某相电压超过设定的高电压阈值，且持续时间超过所设定的高电压时间阈值；某相电压低异常具体为某相电压低于设定的低电压阈值，且持续时间超过所设定的低电压时间阈值。
10.根据权利要求1所述的一种基于台区融合终端的光伏接入装置，其特征在于：
并网模块中所述变压器出线侧的三相电压、频率在正常范围具体为，电压在电网额定电压的85％-110％之间，且频率在工频频率的97％-101％之间，预设的时间，具体为1min。
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