CN109167393B - 基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法及*** - Google Patents

基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法及*** Download PDF

Info

Publication number
CN109167393B
CN109167393B CN201811187510.9A CN201811187510A CN109167393B CN 109167393 B CN109167393 B CN 109167393B CN 201811187510 A CN201811187510 A CN 201811187510A CN 109167393 B CN109167393 B CN 109167393B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bus voltage
voltage
reactor
distribution network
limit
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
CN201811187510.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109167393A (zh
Inventor
孙峰
李胜辉
戈阳阳
张潇桐
张钊
谢赐戬
赵清松
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
Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power 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, Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201811187510.9A priority Critical patent/CN109167393B/zh
Publication of CN109167393A publication Critical patent/CN109167393A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109167393B publication Critical patent/CN109167393B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H02J3/383—
    • 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
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • 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
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/16—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by adjustment of reactive power
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法及***。该调压方法包括：实时采集分布式光伏发电***的配电网380V的母线电压；当380V的母线电压大于电压阈值时，开始计时；当计时时间大于时间阈值时，获取当前季节；根据当前季节获取对应预设容量范围内的电抗器；在中枢点10kV母线上并联电抗器；判断实时采集的降低后的380V的母线电压是否发生越限；当降低后的380V的母线电压发生越限时，调整电抗器的参数直到降低后的380V的母线电压未发生越限；停止调节380V的母线电压。本发明的调压方法，在分布式光伏发电***光伏出力的波动下，采用了主动配电网潮流计算方法，以分析配电网的母线过电压情况，最终实现了对中枢点的母线电压进行动态调节。

Description

基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法及***
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，具体而言，涉及一种基于光伏发电波动下的配电网中枢点调压方法及***。
背景技术
现有的分布式光伏发电***的基本设备主要是由光伏电池组件、并网逆变器等设备组成单元，接线直接接在用户侧，上述分布式光伏发电***通常以用户通过光伏发电自用，余电上网的运行模式来获得收益。
然而，随着分布式光伏发电的迅速发展，高渗透率的光伏发电造成配电网电压越限的问题不容忽视。目前，针对该问题学者们大致是从光伏逆变器控制、增加储能装置和变压器分接头调压三方面入手，以改善上述配电网电压发生越限的情况。其中，光伏逆变器控制对于调节电压越限的能力有限，并且光伏逆变器很难采用统一厂家，很难统一调配；增加储能装置可以在一定程度上调节电压越限，但势必会增加成本；而针对国内配电网中的设备现状，只配备了少量可调的变压器分接头，调节范围和灵活性都很差。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的第一目的在于提出一种基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法。
本发明的第二目的在于提出一种基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压***。
为了实现上述目的，本发明第一方面的技术方案，提供了一种基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法，该调压方法包括：实时采集所述分布式光伏发电***的配电网380V的母线电压；当所述380V的母线电压大于电压阈值时，开始计时；当计时时间大于时间阈值时，获取当前季节；根据所述当前季节，获取对应的预设容量范围内的电抗器；在中枢点10kV母线上并联所述电抗器，以供所述电抗器实时吸收所述配电网的无功功率以降低所述380V的母线电压；判断实时采集的降低后的所述380V的母线电压是否发生越限；当降低后的所述380V的母线电压发生越限时，调整所述电抗器的参数，以及继续判断实时采集的降低后的所述380V的母线电压是否发生越限，直到降低后的所述380V的母线电压未发生越限；停止对所述380V的母线电压进行调节。
优选地，所述的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法还包括：当所述380V的母线电压小于等于所述电压阈值时，停止对所述380V的母线电压进行调节；当所述计时时间小于等于所述时间阈值时，停止对所述380V的母线电压进行调节；当降低后的所述380V的母线电压未发生越限时，停止对所述380V的母线电压进行调节。
优选地，所述根据所述当前季节，获取对应的预设容量范围内的电抗器的步骤，具体包括：当所述当前季节为春季时，获取2000kvar至3000kvar容量内的电抗器；当所述当前季节为夏季时，获取3500kvar至5000kvar容量内的电抗器；当所述当前季节为秋季时，获取2000kvar至3500kvar容量内的电抗器；当所述当前季节为冬季时，获取1000kvar至2500kvar容量内的电抗器。
优选地，所述判断实时采集的降低后的所述380V的母线电压是否发生越限的步骤，具体包括：判断降低后的所述380V的母线电压是否满足约束条件Uimin≤Ui≤Uimax；当降低后的所述380V的母线电压满足约束条件Uimin≤Ui≤Uimax时，则降低后的所述380V的母线电压未发生越限；否则，降低后的所述380V的母线电压发生越限；其中，Ui为降低后的380V的母线电压，Uimin和Uimax分别为降低后的380V的母线电压限定值的下限值和上限值。
优选地，所述电压阈值为1.07UN，所述UN为所述分布式光伏发电***的380V母线的额定电压；所述时间阈值的范围为60s至70s；以及所述电抗器的参数包括电抗器的等值阻抗。
本发明第二方面的技术方案，提供了一种基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压***，该调压***包括：采集单元，用于实时采集所述分布式光伏发电***的配电网380V的母线电压；计时单元，用于当所述380V的母线电压大于电压阈值时，开始计时；获取单元，用于当计时时间大于时间阈值时，获取当前季节；所述获取单元，还用于根据所述当前季节，获取对应的预设容量范围内的电抗器；调节单元，用于在中枢点10kV母线上并联所述电抗器，以供所述电抗器实时吸收所述配电网的无功功率以降低所述380V的母线电压；判断单元，用于判断实时采集的降低后的所述380V的母线电压是否发生越限；所述调节单元，还用于当降低后的所述380V的母线电压发生越限时，调整所述电抗器的参数，以及所述判断单元，还用于继续判断实时采集的降低后的所述380V的母线电压是否发生越限，直到降低后的所述380V的母线电压未发生越限；所述调节单元，还用于停止对所述380V的母线电压进行调节。
优选地，所述调节单元，还用于当所述380V的母线电压小于等于所述电压阈值时，停止对所述380V的母线电压进行调节；所述调节单元，还用于当所述计时时间小于等于所述时间阈值时，停止对所述380V的母线电压进行调节；以及所述调节单元，还用于当降低后的所述380V的母线电压未发生越限时，停止对所述380V的母线电压进行调节。
优选地，所述获取单元具体用于：当所述当前季节为春季时，获取2000kvar至3000kvar容量内的电抗器；当所述当前季节为夏季时，获取3500kvar至5000kvar容量内的电抗器；当所述当前季节为秋季时，获取2000kvar至3500kvar容量内的电抗器；当所述当前季节为冬季时，获取1000kvar至2500kvar容量内的电抗器。
优选地，所述判断单元具体用于：判断降低后的所述380V的母线电压是否满足约束条件Uimin≤Ui≤Uimax；当降低后的所述380V的母线电压满足约束条件Uimin≤Ui≤Uimax时，则降低后的所述380V的母线电压未发生越限；否则，降低后的所述380V的母线电压发生越限；其中，Ui为降低后的380V的母线电压，Uimin和Uimax分别为降低后的380V的母线电压限定值的下限值和上限值。
优选地，所述电压阈值为1.07UN，所述UN为所述分布式光伏发电***的380V母线的额定电压；所述时间阈值的范围为60s至70s；以及所述电抗器的参数包括电抗器的等值阻抗。
本发明的有益效果：
本发明提供的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法，在分布式光伏发电***的光伏出力的波动下，采用了合适的主动配电网潮流计算方法，以分析配电网的母线过电压情况，最终实现了对中枢点的母线电压进行动态调节。具体地，通过实时采集分布式光伏发电***的380V的母线电压，并在380V的母线电压大于电压阈值的情况持续超过时间阈值时，获取当前季节，再根据当前季节获取对应的预设容量范围内的电抗器，以便在中枢点10kV母线上并联该电抗器，以供电抗器实时吸收配电网的无功功率，基于主动配电网潮流计算方法，可以降低380V的母线电压，当该降低后的380V的母线电压发生越限时，调整该电抗器的参数，以及继续判断该降低后的380V的母线电压是否发生越限，直到该降低后的380V的母线电压未发生越限，才停止对380V的母线电压进行调节，达到了将380V的母线电压降低至对应的预设范围内的目的，进而控制配电网的所有节点电压在对应的预设范围内，解决了高渗透率的分布式光伏发电***接入配电网时产生的配电网电压越限的问题；进一步地，与以往的采用光伏逆变器控制、增加储能装置和变压器分接头调压的技术手段来解决上述配电网电压越限的问题相比，本发明提供的调压方法可以大大降低成本，同时中枢点的电压调节范围更广，进而增加了中枢点的电压调节的灵活性。
本发明的附加方面和优点将在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示出了本发明的一个实施例的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法的示意流程图；
图2a示出了本发明的一个实施例的沈阳地区一个装机容量为200kW的分布式光伏发电***在夏季典型的晴天、多云、雨天和阵雨转多云4种不同天气条件下的24小时时间段的日光伏出力曲线；
图2b示出了本发明的一个实施例的农村、商场、企业事业单位和工业在24小时时间段内的负荷特性曲线；
图3示出了本发明的一个实施例的沈阳某一区域的基于分布式光伏发电***的配电网的示意图；
图4a示出了本发明的一个实施例的加入电抗器前380V母线电压偏差与加入电抗器后380V母线电压偏差的曲线图；
图4b示出了本发明的一个实施例的加入电抗器前10kV母线电压偏差与加入电抗器后10kV母线电压偏差的曲线图。
图5示出了本发明的一个实施例的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压***的示意框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了本发明的一个实施例的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法的示意流程图。其中，UN为分布式光伏发电***的380V母线的额定电压380V，如图1所示，一种基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法，包括：
步骤102，实时采集分布式光伏发电***的配电网380V的母线电压；
步骤104，判断该母线电压是否大于1.07UN；当该母线电压大于1.07UN时，进行步骤106；当该母线电压小于等于1.07UN时，进行步骤120；
步骤106，开始计时；
步骤108，判断计时时间是否大于时间阈值；当计时时间大于时间阈值时，进行步骤110；当计时时间小于等于时间阈值时，进行步骤120；
步骤110，获取当前季节；
步骤112，根据当前季节，获取对应的预设容量范围内的电抗器；
步骤114，在中枢点10kV母线上并联该电抗器，以供该电抗器实时吸收配电网的无功功率以降低380V的母线电压；
步骤116，判断实时采集的降低后的380V的母线电压是否发生越限；当该降低后的380V的母线电压发生越限时，进行步骤118，以及返回步骤116，直到该降低后的380V的母线电压未发生越限，进行步骤120；
步骤118，调整该电抗器的参数；
步骤120，停止对380V的母线电压进行调节。
本发明提供的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法，在分布式光伏发电***的光伏出力的波动下，采用了合适的主动配电网潮流计算方法，以分析配电网的母线过电压情况，最终实现了对中枢点的母线电压进行动态调节。具体地，通过实时采集分布式光伏发电***的380V的母线电压，并在380V的母线电压大于电压阈值的情况持续超过时间阈值时，获取当前季节，再根据当前季节获取对应的预设容量范围内的电抗器，以便在中枢点10kV母线上并联该电抗器，以供电抗器实时吸收配电网的无功功率，基于主动配电网潮流计算方法，可以降低380V的母线电压，当该降低后的380V的母线电压发生越限时，调整该电抗器的参数，以及继续判断该降低后的380V的母线电压是否发生越限，直到该降低后的380V的母线电压未发生越限，才停止对380V的母线电压进行调节，达到了将380V的母线电压和10kV的母线电压均降低至对应的预设范围内的目的，进而控制配电网的所有节点电压在对应的预设范围内，解决了高渗透率的分布式光伏发电***接入配电网时产生的配电网电压越限的问题；进一步地，与以往的采用光伏逆变器控制、增加储能装置和变压器分接头调压的技术手段来解决上述配电网电压越限的问题相比，本发明提供的调压方法可以大大降低成本，同时中枢点的电压调节范围更广，进而增加了中枢点的电压调节的灵活性。
进一步地，当380V的母线电压小于等于电压阈值、计时时间小于等于时间阈值、或者母线电压新值未发生越限时，说明配电网没有出现电压越限问题，或者采集的母线电压可能是某些干扰电信号造成的短暂的电压越限问题，或者在母线电压新值未发生越限时，直接停止对380V的母线电压进行调节，达到了对380V的母线电压进行智能化调节的目的，保证了该调压方法的工作可靠性性。在本实施例中，可以在电抗器的控制回路上设置有开关，通过关掉开关，电抗器即可失去作用，来达到停止对380V的母线电压进行调节的目的。
在本实施例中，配电网分成三个电压等级，分别是66kV，10kV和380V，本发明结合了典型区域的光伏出力特性和负荷特性，并采用了主动配电网潮流计算方法，以确定配电网在分布式光伏发电***的光伏出力的波动下会发生母线电压越限的情况。
在主动配电网潮流计算中，任何复杂的电力***都可以归纳为以下元件(参数)组成:发电机(注入电流或功率)、负荷(注入负的电流或功率)、输电线支路(电阻，电抗)、变压器支路(电阻，电抗，变比)、母线上的对地支路(阻抗和导纳)、线路上的对地支路(一般为线路充电点容导纳)；
采用导纳矩阵YB时，节点注入电流
Figure GDA0002604539080000061
和节点电压
Figure GDA0002604539080000062
构成线性方程组，即电力网络的节点电压方程(1)：
Figure GDA0002604539080000063
其中，
Figure GDA0002604539080000064
展开得式(2)：
Figure GDA0002604539080000071
由于实际配电网中测量的节点注入量一般不是电流而是功率，因此必须将式中的节点注入电流用节点注入功率来表示。根据节点注入功率与节点注入电流之间的关系和导纳矩阵的变换得到电力***潮流计算的数学模型，即潮流方程(3):
Figure GDA0002604539080000072
其中，
Figure GDA0002604539080000073
Pi和Qi分别为节点i的节点电压、注入有功功率和注入无功功率。基于潮流方程(3)可以得出，当某一区域一天中的某个时间段光伏出力(即潮流方程中的Pi)过高，即使该区域有一定的负荷消耗，低压380V的母线电压也会出现越限问题，此时，根据当前季节获取对应的预设容量范围内的电抗器，在中枢点66kV/10kV的10kV母线上并联该电抗器，该电抗器可以实时吸收该配电网的无功功率Qi，进而降低380V的母线电压。
进一步地，由于光伏出力具有随机性和间歇性的特点，因此为了有效减少其波动性对配电网运行稳定性的影响，本实施例分析了沈阳地区夏季几种典型日的光伏出力概率分布特性。图2a示出了沈阳地区一个装机容量为200kW的分布式光伏发电***在夏季典型的晴天、多云、雨天和阵雨转多云4种不同天气条件下的24小时时间段的日光伏出力曲线。如图2a所示，在晴天时，气温14至24℃，日光伏出力平均值为64kW；在多云天时，气温17至24℃，日光伏出力平均值为78kW；在雨天时，气温15至26℃，日光伏出力平均值为48kW；在阵雨转多云时，气温19至26℃，日光伏出力平均值为60kW。
进一步地，不同典型功能区(农村、商场、企业事业单位和工业)的负荷具有不同的波动特性。图2b示出了农村、商场、企业事业单位和工业在24小时时间段内的负荷特性曲线。如图2b所示，农村负荷在晚上六点至八点左右波动最为明显；商场负荷在早上六点左右开始波动，并呈持续增加趋势，直到晚上十点呈下降趋势；企事业单位负荷在上午十点和下午两点左右波动最大；工业负荷全天基本呈稳定的变化趋势。
进一步地，采用ETAP(ETAP是电力电气分析、电能管理的综合分析软件***的简称)软件仿真图3所示的沈阳某一区域的基于分布式光伏发电***的配电网，结合图2a和图2b所示，分析到：在沈阳地区的一个商场中，夏季的11点钟至14点钟之间，针对光伏出力在一天当中最大，其约为200kW，商场的负荷特性在11点钟至14点钟的时间段内大小约为20kW，基于潮流方程(3)的模型，由于光伏出力过高，必然导致低压380V的母线电压超出电压的限值。通过图3中的配电网可以采集到该基于分布式光伏发电***的配电网380V的母线电压为1.3UN，因此选择了一个3750kvar容量的电抗器，并在10kV母线上并联该大小为3750kvar容量的电抗器进行无功调节，以吸收配电网中多余的无功功率，从而使380V母线上的电压降低至1.05UN，确认该降低后的母线电压1.05UN未发生越限，才停止对该380V的母线电压进行调节，满足了配电网380V低压母线的电压指标，从而提高了该基于分布式光伏发电***配电网的运行稳定性。
图4a示出了本发明的一个实施例的加入电抗器前380V母线电压偏差与加入电抗器后380V母线电压偏差的曲线图。图4b示出了本发明的一个实施例的加入电抗器前10kV母线电压偏差与加入电抗器后10kV母线电压偏差的曲线图。如图4a和图4b所示，与加入电抗器之前的各节点的母线电压偏差相比，本发明的调压方法使得加入电抗器后的各节点的380V母线电压偏差和各节点的10kV母线电压偏差均降低，进一步说明了本发明的调压方法解决了高渗透率的分布式光伏发电***接入配电网时产生的配电网电压越限的问题。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述当前季节，获取对应的预设容量范围内的电抗器的步骤，具体包括：当所述当前季节为春季时，获取2000kvar至3000kvar容量内的电抗器；当所述当前季节为夏季时，获取3500kvar至5000kvar容量内的电抗器；当所述当前季节为秋季时，获取2000kvar至3500kvar容量内的电抗器；当所述当前季节为冬季时，获取1000kvar至2500kvar容量内的电抗器。
在本实施例中，通过当前季节获取对应的预设容量范围内的电抗器，以达到在中枢点上投入不同容量的电抗器，使得不同容量的电抗器符合当前季节的光伏出力特性，进而在调整该电抗器的参数时，能快速准确地降低380V的母线电压，进而使得该降低后的380V母线电压尽快满足约束条件，以确定降低后的380V母线电压未发生越限，增加了380V母线电压的调节灵敏性。
在本发明的一个实施例中，所述判断实时采集的降低后的所述380V的母线电压是否发生越限的步骤，具体包括：判断降低后的所述380V的母线电压是否满足约束条件Uimin≤Ui≤Uimax；当降低后的所述380V的母线电压满足约束条件Uimin≤Ui≤Uimax时，则降低后的所述380V的母线电压未发生越限；否则，降低后的所述380V的母线电压发生越限；其中，Ui为降低后的380V的母线电压，Uimin和Uimax分别为降低后的380V的母线电压限定值的下限值和上限值。
在本实施例中，为保证电力***稳定运行，降低后的380V的母线电压需要满足约束条件Uimin≤Ui≤Uimax。具体实施例中，Uimin和Uimax通常提前设置，Uimin为0.93UN，Uimax为1.07UN，所述UN为所述分布式光伏发电***的380V母线的额定电压，即380V。
在本发明的一个实施例中，所述电压阈值为1.07UN，所述UN为所述分布式光伏发电***的380V母线的额定电压；所述时间阈值的范围为60s至70s；以及所述电抗器的参数包括电抗器的等值阻抗。
在本实施例中，电抗器的参数包括电抗器的等值阻抗，因此调整电抗器的参数主要是改变电抗器的等值阻抗。具体实施例中，电抗器是通过可调电抗器的传动机构带动电抗器内部的绕组产生相对角位移，以达到改变电抗器内绕组的合成有效匝数，并使电抗器的等值阻抗发生变化，从而达到在调节电抗值的同时在一定范围内调节配电网无功功率的目的。具体实施例中，UN为380V，时间阈值为60s、65S或70s。
图5示出了本发明的一个实施例的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压***的示意框图。如图5所示，该基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压***500包括：
采集单元502，用于实时采集分布式光伏发电***的配电网380V的母线电压；
计时单元504，用于当所述380V的母线电压大于电压阈值时，开始计时；
获取单元506，用于当计时时间大于时间阈值时，获取当前季节；
所述获取单元506，还用于根据所述当前季节，获取对应预设容量范围内的电抗器；
调节单元508，用于在中枢点10kV母线上并联所述电抗器，以供所述电抗器实时吸收所述配电网的无功功率以降低所述380V的母线电压；
判断单元510，用于判断实时采集的降低后的所述380V的母线电压是否发生越限；
所述调节单元508，还用于当降低后的所述380V的母线电压发生越限时，调整所述电抗器的参数，以及
所述判断单元510，还用于继续判断实时采集的降低后的所述380V的母线电压是否发生越限，直到降低后的所述380V的母线电压未发生越限；
所述调节单元508，还用于停止对所述380V的母线电压进行调节。
本发明提供的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压***500，在分布式光伏发电***的光伏出力的波动下，采用了合适的主动配电网潮流计算方法，以分析配电网的母线过电压情况，最终实现了对中枢点的母线电压进行动态调节；具体地，通过采集单元502实时采集分布式光伏发电***的380V的母线电压，并在计时单元504记录的母线电压大于电压阈值的情况持续时间超过时间阈值时，通过获取单元506获取当前季节，再通过获取单元506根据当前季节获取对应的预设容量范围内的电抗器，以便通过调节单元508在中枢点10kV母线上并联该电抗器，以供电抗器实时吸收配电网的无功功率，基于主动配电网潮流计算方法，进而可以降低380V的母线电压，当通过判断单元510确定该降低后的母线电压发生越限时，通过调节单元508调整该电抗器的参数，以及继续通过判断单元510判断该降低后的母线电压是否发生越限，直到该降低后的母线电压未发生越限，才停止对380V的母线电压进行调节，达到了将380V的母线电压和10kV的母线电压均降低至对应的预设范围内的目的，进而控制配电网的所有节点电压在对应的预设范围内，解决了高渗透率的分布式光伏发电***接入配电网时产生的配电网电压越限的问题；进一步地，与以往的采用光伏逆变器控制、增加储能装置和变压器分接头调压的技术手段来解决上述配电网电压越限的问题相比，本发明提供的调压方法可以大大降低成本，同时中枢点的电压调节范围更广，进而增加了中枢点的电压调节的灵活性。
在本发明的一个实施例中，所述调节单元508，还用于当所述380V的母线电压小于等于所述电压阈值时，停止对所述380V的母线电压进行调节；所述调节单元508，还用于当所述计时时间小于等于所述时间阈值时，停止对所述380V的母线电压进行调节；以及所述调节单元508，还用于当降低后的所述380V的母线电压未发生越限时，停止对所述380V的母线电压进行调节。
在本实施例中，当380V的母线电压小于等于电压阈值、计时时间小于等于时间阈值、或者母线电压新值未发生越限时，说明配电网没有出现电压越限问题，或者采集的母线电压可能是某些干扰电信号造成的短暂的电压越限问题，或者在母线电压新值未发生越限时，通过调节单元508直接停止对380V的母线电压进行调节，达到了该调压***对380V母线电压的智能化调节，保证了该调压***工作的稳定性。
在本发明的一个实施例中，所述获取单元506具体用于：当所述当前季节为春季时，获取2000kvar至3000kvar容量内的电抗器；当所述当前季节为夏季时，获取3500kvar至5000kvar容量内的电抗器；当所述当前季节为秋季时，获取2000kvar至3500kvar容量内的电抗器；当所述当前季节为冬季时，获取1000kvar至2500kvar容量内的电抗器。
在本实施例中，通过获取单元506获取当前季节对应的预设容量范围内的电抗器，以达到在中枢点上投入不同容量的电抗器，使得不同容量的电抗器符合当前季节的光伏出力特性，进而在调整该电抗器的参数时，能快速准确地降低380V的母线电压，进而使得该降低后的380V母线电压尽快满足约束条件，以确定降低后的380V母线电压未发生越限，增加了380V母线电压的调节灵敏性。
在本发明的一个实施例中，判断单元510具体用于：判断降低后的所述380V的母线电压是否满足约束条件Uimin≤Ui≤Uimax；当降低后的所述380V的母线电压满足约束条件Uimin≤Ui≤Uimax时，则降低后的所述380V的母线电压未发生越限；否则，降低后的所述380V的母线电压发生越限；其中，Ui为降低后的380V的母线电压，Uimin和Uimax分别为降低后的380V的母线电压限定值的下限值和上限值。
在本实施例中，为保证电力***稳定运行，通过判断单元510确定降低后的所述380V的母线电压需要满足约束条件Uimin≤Ui≤Uimax。具体实施例中，Uimin和Uimax通常提前设置，Uimin为0.93UN，Uimax为1.07UN，所述UN为所述分布式光伏发电***的380V母线的额定电压，即380V。
在本发明的一个实施例中，所述电压阈值为1.07UN，所述UN为所述分布式光伏发电***的380V母线的额定电压；所述时间阈值的范围为60s至70s；以及所述电抗器的参数包括电抗器的等值阻抗。
在本实施例中，电抗器的参数包括电抗器的等值阻抗，因此调整电抗器的参数主要是改变电抗器的等值阻抗。具体实施例中，电抗器是通过可调电抗器的传动机构带动电抗器内部的绕组产生相对角位移，以达到改变电抗器内绕组的合成有效匝数，并使电抗器的等值阻抗发生变化，从而达到在调节电抗值的同时在一定范围内调节配电网无功功率的目的。具体实施例中，UN为380V，时间阈值为60s、65S或70s。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法，其特征在于，包括：
实时采集所述分布式光伏发电***的配电网380V的母线电压；
当所述380V的母线电压大于电压阈值时，开始计时；
当计时时间大于时间阈值时，获取当前季节；
根据所述当前季节，获取对应的预设容量范围内的电抗器；
在中枢点10kV母线上并联所述电抗器，以供所述电抗器实时吸收所述配电网的无功功率以降低所述380V的母线电压；
判断实时采集的降低后的所述380V的母线电压是否发生越限；
当降低后的所述380V的母线电压发生越限时，调整所述电抗器的参数，以及
继续判断实时采集的降低后的所述380V的母线电压是否发生越限，直到降低后的所述380V的母线电压未发生越限；
停止对所述380V的母线电压进行调节。
2.根据权利要求1所述的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法，还包括：
当所述380V的母线电压小于等于所述电压阈值时，停止对所述380V的母线电压进行调节；当所述计时时间小于等于所述时间阈值时，停止对所述380V的母线电压进行调节；以及当降低后的所述380V的母线电压未发生越限时，停止对所述380V的母线电压进行调节。
3.根据权利要求1所述的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法，其特征在于，所述根据所述当前季节，获取对应的预设容量范围内的电抗器的步骤，具体包括：
当所述当前季节为春季时，获取2000kvar至3000kvar容量内的电抗器；
当所述当前季节为夏季时，获取3500kvar至5000kvar容量内的电抗器；
当所述当前季节为秋季时，获取2000kvar至3500kvar容量内的电抗器；
当所述当前季节为冬季时，获取1000kvar至2500kvar容量内的电抗器。
4.根据权利要求1所述的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法，其特征在于，所述判断实时采集的降低后的所述380V的母线电压是否发生越限的步骤，具体包括：
判断降低后的所述380V的母线电压是否满足约束条件Uimin≤Ui≤Uimax；当降低后的所述380V的母线电压满足约束条件Uimin≤Ui≤Uimax时，则降低后的所述380V的母线电压未发生越限；否则，降低后的所述380V的母线电压发生越限；
其中，Ui为降低后的380V的母线电压，Uimin和Uimax分别为降低后的380V的母线电压限定值的下限值和上限值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法，其特征在于，
所述电压阈值为1.07UN，所述UN为所述分布式光伏发电***的380V母线的额定电压；
所述时间阈值的范围为60s至70s；以及
所述电抗器的参数包括电抗器的等值阻抗。
6.一种基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压***，其特征在于，包括：
采集单元，用于实时采集所述分布式光伏发电***的配电网380V的母线电压；
计时单元，用于当所述380V的母线电压大于电压阈值时，开始计时；
获取单元，用于当计时时间大于时间阈值时，获取当前季节；
所述获取单元，还用于根据所述当前季节，获取对应的预设容量范围内的电抗器；
调节单元，用于在中枢点10kV母线上并联所述电抗器，以供所述电抗器实时吸收所述配电网的无功功率以降低所述380V的母线电压；
判断单元，用于判断实时采集的降低后的所述380V的母线电压是否发生越限；
所述调节单元，还用于当降低后的所述380V的母线电压发生越限时，调整所述电抗器的参数，以及
所述判断单元，还用于继续判断实时采集的降低后的所述380V的母线电压是否发生越限，直到降低后的所述380V的母线电压未发生越限；
所述调节单元，还用于停止对所述380V的母线电压进行调节。
7.根据权利要求6所述的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压***，其特征在于，
所述调节单元，还用于当所述380V的母线电压小于等于所述电压阈值时，停止对所述380V的母线电压进行调节；
所述调节单元，还用于当所述计时时间小于等于所述时间阈值时，停止对所述380V的母线电压进行调节；以及
所述调节单元，还用于当降低后的所述380V的母线电压未发生越限时，停止对所述380V的母线电压进行调节。
8.根据权利要求6所述的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压***，其特征在于，所述获取单元具体用于：
当所述当前季节为春季时，获取2000kvar至3000kvar容量内的电抗器；
当所述当前季节为夏季时，获取3500kvar至5000kvar容量内的电抗器；
当所述当前季节为秋季时，获取2000kvar至3500kvar容量内的电抗器；
当所述当前季节为冬季时，获取1000kvar至2500kvar容量内的电抗器。
9.根据权利要求6所述的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压***，其特征在于，所述判断单元具体用于：
判断降低后的所述380V的母线电压是否满足约束条件Uimin≤Ui≤Uimax；当降低后的所述380V的母线电压满足约束条件Uimin≤Ui≤Uimax时，则降低后的所述380V的母线电压未发生越限；否则，降低后的所述380V的母线电压发生越限；
其中，Ui为降低后的380V的母线电压，Uimin和Uimax分别为降低后的380V的母线电压限定值的下限值和上限值。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压***，其特征在于，
所述电压阈值为1.07UN，所述UN为所述分布式光伏发电***的380V母线的额定电压；
所述时间阈值的范围为60s至70s；以及
所述电抗器的参数包括电抗器的等值阻抗。
CN201811187510.9A 2018-10-12 2018-10-12 基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法及*** Active CN109167393B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811187510.9A CN109167393B (zh) 2018-10-12 2018-10-12 基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法及***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811187510.9A CN109167393B (zh) 2018-10-12 2018-10-12 基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法及***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109167393A CN109167393A (zh) 2019-01-08
CN109167393B true CN109167393B (zh) 2020-10-27

Family

ID=64877952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811187510.9A Active CN109167393B (zh) 2018-10-12 2018-10-12 基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法及***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109167393B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009254167A (ja) * 2008-04-08 2009-10-29 Tokyo Electric Power Co Inc:The 配電線電圧調整方法及び装置
CN101697474A (zh) * 2009-11-10 2010-04-21 华北电网有限公司 考虑***电压安全的高压并联电抗器远方自动控制方法
CN103094913A (zh) * 2013-01-12 2013-05-08 华南理工大学 配电网10kV并联电抗器的优化配置及其补偿方法
CN106911134A (zh) * 2017-04-24 2017-06-30 许继集团有限公司 一种平抑配电网负荷母线电压波动的方法及***

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009254167A (ja) * 2008-04-08 2009-10-29 Tokyo Electric Power Co Inc:The 配電線電圧調整方法及び装置
CN101697474A (zh) * 2009-11-10 2010-04-21 华北电网有限公司 考虑***电压安全的高压并联电抗器远方自动控制方法
CN103094913A (zh) * 2013-01-12 2013-05-08 华南理工大学 配电网10kV并联电抗器的优化配置及其补偿方法
CN106911134A (zh) * 2017-04-24 2017-06-30 许继集团有限公司 一种平抑配电网负荷母线电压波动的方法及***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
分布式光伏发电特性与气象影响因子诊断分析;曹英丽,方诗琦,王洋 等;《沈阳农业大学学报》;20180615;第49卷(第3期);363-370 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109167393A (zh) 2019-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109802396B (zh) 一种基于电压灵敏度配置的光伏台区电能质量治理***
CN103259267A (zh) 一种用于风电场集群的分模式电压控制方法
CN106384176A (zh) 一种基于风光互补特性的风光储发电***容量优化方法
CN113285451A (zh) 一种基于光伏储能***的黑启动协调控制方法
CN107370172B (zh) 高渗透率光伏配网中电池储能***综合运行控制***及方法
CN110829408B (zh) 基于发电成本约束的计及储能电力***的多域调度方法
CN112736973A (zh) 平抑风电、光伏电站出力波动的电池储能容量配置方法及***
CN115036963A (zh) 一种提升配电网韧性的两阶段需求响应策略
CN116470513A (zh) 一种响应电网需求的多类型光热电站协调调度运行方法
CN110098623B (zh) 一种基于智能负载的Prosumer单元控制方法
CN102005807B (zh) 一种利用超级电容器储能***调控光伏发电***的方法
CN105490279A (zh) 一种基于二分法的分布式电源的本地电压控制方法
CN109167393B (zh) 基于分布式光伏发电***的配电网中枢点调压方法及***
CN116961204A (zh) 一种智能光伏市电混合节能充电控制方法
CN115719973A (zh) 一种分布式光伏并网电压综合治理方法及***
CN104779622B (zh) 基于阶梯图的中压配电网分布式电源无功差异控制方法
CN210725435U (zh) 基于增量式算法pid太阳能路灯控制器
CN112751370A (zh) 一种分布式光伏多源性无功吸收的功率因数控制方法
CN111446728B (zh) 一种基于灵敏度分析的光储容量优化方法与***
CN113346506A (zh) 一种大型光伏电站快速无功控制方法
CN106300443B (zh) 一种用于减少弃风的三层热电联供微网能量控制方法
CN109617183A (zh) 一种多电池***的智能供电方法
CN115117937B (zh) 一种高速公路路侧并网型光储微电网***及供电方法
CN114580770B (zh) 一种面向储能优化配置的低压配电网电压灵敏度快速求解方法
CN108155664B (zh) 一种光伏就地多模式切换控制方法

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