CN114640131A - 一种基于端边协同的台区光伏接入控制***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于端边协同的台区光伏接入控制***及方法，在低压配电台区内部署有台区智能融合终端、分布式光伏电源、光伏并网逆变器和即插即用通信单元，台区智能融合终端通过即插即用通信单元采集台区内各个光伏并网点的电气量；台区智能融合终端依据台区区域优化控制策略制定并网光伏逆变器控制策略并下发命令，实现端边协同控制的光伏接入，对接入的光伏并网逆变器实时控制，保证台区光伏可测、可控，实现台区区域优化。
Description
技术领域
本发明属于配电技术领域，具体涉及一种基于端边协同的台区光伏接入控制***及方法。
背景技术
规模化分布式光伏接入对未来电网的安全可靠运行提出了挑战，电网公司将面对大量井喷式、小容量、分散化的分布式光伏接入，这将对局域电网的安全稳定以及经济运行产生重大影响。因此，为保证全网的安全稳定运行，提高用户体验，促进电力市场交易，必须对分布式光伏接入进行有效管控，在支持、服务分布式光伏接入同时，在运行上采取必要技术手段，对分布式光伏进行运行监视调度。
发明内容
发明目的：为解决低压配网面临海量分布式光伏接入问题，本发明提出了一种基于端边协同的台区光伏接入控制方法，对台区内分布式光伏实时观测和控制，保证台区区域优化运行。
技术方案：一种基于端边协同的台区光伏接入控制***，部署在低压配电台区内部，包括台区智能融合终端、光伏并网逆变器和通信单元；
所述光伏并网逆变器，用于依据来自台区智能融合终端下发的控制策略和参数进行并网发电；
所述通信单元，用于与光伏并网逆变器通讯，以及与台区智能融合终端进行通讯；
所述台区智能融合终端安装在台区变压器的出线侧，用于采集台区变压器出线的电气量和获取台区内各个光伏并网逆变器的电气量，以及用于依据台区区域优化控制目标确定光伏并网逆变器的控制策略和参数，并通过通信单元将光伏并网逆变器的控制策略和参数下发给光伏并网逆变器；
所述的台区区域优化控制目标为：
式中，P(t)为台区变压器出线侧的输出功率，pf为台区变压器出线侧的功率因数，P为台区变压器的额定功率，ε(t)为台区变压器的负债率，εg为台区变压器的过载率，εz为台区变压器的重载率。
进一步的，所述的光伏并网逆变器的电气量包括：电压、电流、发电功率、发电功率因素、发电量。
进一步的，所述的光伏并网逆变器的控制策略为定功率控制。
进一步的，所述的光伏并网逆变器的控制策略为电压下垂控制。
进一步的，所述的光伏并网逆变器的控制策略为定功率因素控制。
进一步的，所述的参数包括有功功率和无功功率。
本发明还公开了一种基于端边协同的台区光伏接入控制方法，包括以下步骤：
步骤1：获取台区变压器出线侧的电气量；
步骤2：获取台区内各个光伏并网逆变器的电气量；
步骤3：基于步骤1和步骤2获取到的电气量，计算当前时段台区变压器的负债率ε(t)、功率因数pf和输出功率P(t)；并依据式(1)所示的台区区域优化控制目标，计算出光伏并网逆变器的发电功率，基于光伏并网逆变器的发电功率，确定出光伏并网逆变器的控制策略和参数；
式中，P(t)为台区变压器出线侧的输出功率，pf为台区变压器出线侧的功率因数，P为台区变压器的额定功率，ε(t)为台区变压器的负债率，εg为台区变压器的过载率，εz为台区变压器的重载率；
步骤4：将光伏并网逆变器的控制策略和参数下发给光伏并网逆变器，使光伏并网逆变器按照该控制策略和参数运行。
进一步的，所述的光伏并网逆变器的电气量包括：电压、电流、发电功率、发电功率因素、发电量。
进一步的，所述的光伏并网逆变器的控制策略为定功率控制、电压下垂控制或定功率因素控制。
进一步的，所述的参数包括有功功率和无功功率。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：
(1)本发明依据台区智能融合终端、光伏并网逆变器和即插即用通信单元，采用边端协同控制模式，对台区内的分布式光伏实现量测和控制，有效实现台区区域优化；
(2)通过对分布式光伏进行运行调度，一方面可以有效降低安全稳定风险，减少配电网管理成本，另一方面，可以减少分布式光伏弃光概率，增加分布式光伏项目经济性和社会效益。
附图说明
图1为含分布式光伏的低压配电台区***图。
具体实施方式
现结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
图1为含分布式光伏的低压配电台区***图，该***中包括部署在低压配电台区内部的基于端边协同的台区光伏接入控制***，该控制***主要包括台区智能融合终端、分布式光伏电源、光伏并网逆变器和即插即用通信单元。
其中，光伏并网逆变器为端设备，其能够按照不同的控制策略进行并网发电，提及的控制策略包括但不限于定功率控制、电压下垂控制、定功率因素控制。
其中，台区智能融合终端为边设备，具备边缘计算能力，安装在台区变压器的出线侧，采集台区变压器出线侧的电气量，提及的电气量包括但不限于电压、电流、功率因素、有功功率、无功功率。
其中，即插即用通信单元安装在光伏并网逆变器侧。该即插即用通信单元可与光伏并网逆变器通信，其中通信方式包括但不限于串口通信。该即插即用通信单元可接入台区智能融合终端，与其进行通信，其中通信方式包括但不限于电力载波通信。
台区智能融合终端通过即插即用通信单元获取光伏并网逆变器的电气量；该电气量包括但不限于电压、电流、发电功率、发电功率因素、发电量。以及台区智能融合终端通过收集台区内实时信息(台区侧和光伏并网点的电气量)，并依据台区区域优化控制目标(如式1所示)确定光伏并网逆变器的控制策略和参数。以及台区智能融合终端通过即插即用通信单元将光伏并网逆变器的控制策略和参数下发给光伏并网逆变器。
台区区域优化控制目标为：
式中，P(t)为台区变压器出线侧的输出功率，pf为台区变压器出线侧的功率因数，P为台区变压器的额定功率，ε(t)为台区变压器的负债率，εg为台区变压器的过载率，εz为台区变压器的重载率。
光伏并网逆变器按照台区智能融合终端下发的控制策略和参数运行，保证台区分布式光伏可测、可控，实现台区区域优化。
基于上述公开的基于端边协同的台区光伏接入控制***，本发明还提出了一种台区光伏接入控制方法，主要包括以下步骤：
步骤1：依据定功率控制策略，将分布式光伏电源接入台区，光伏并网逆变器以10kW有功、1kvar无功进行并网发电；
步骤2：台区智能配变终端采集台区变压器出线侧的电气量；
步骤3：台区智能配变终端通过即插即用通信单元采集光伏并网点的电气量；
步骤4：台区智能配变终端计算出当前时段的台区变压器负载率为25％(变压器额定容量为200kVA)，功率因数为0.8，台区变压器输出功率为50kW，台区变压器输出的无功功率为37.5kvar。根据台区区域优化控制目标(式1)，考虑光伏逆变器的容量(20kVA)制定功率因数目标为0.9，则光伏并网逆变器控制策略选取为定功率控制，参数为无功功率13.5kvar，有功功率10kW，并通过即插即用通信单元下发给光伏并网逆变器。
步骤5：光伏并网逆变器按照边设备下发的控制策略和参数运行。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图中的每一流程。可提供这些计算机程序指令到计算机，使计算机执行的指令产生用于实现在流程图中一个流程或多个流程指定的功能的作用。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机，使得在计算机执行一系列操作步骤以完成处理，从而在计算机执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于端边协同的台区光伏接入控制***，部署在低压配电台区内部，其特征在于：包括台区智能融合终端、光伏并网逆变器和通信单元；
所述光伏并网逆变器，用于依据来自台区智能融合终端下发的控制策略和参数进行并网发电；
所述通信单元，用于与光伏并网逆变器通讯，以及与台区智能融合终端进行通讯；
所述台区智能融合终端安装在台区变压器的出线侧，用于采集台区变压器出线的电气量和获取台区内各个光伏并网逆变器的电气量，以及用于依据台区区域优化控制目标确定光伏并网逆变器的控制策略和参数，并通过通信单元将光伏并网逆变器的控制策略和参数下发给光伏并网逆变器。
2.根据权利要求1所述的一种基于端边协同的台区光伏接入控制***，其特征在于：所述的光伏并网逆变器的电气量包括：电压、电流、发电功率、发电功率因素、发电量。
3.根据权利要求1所述的一种基于端边协同的台区光伏接入控制***，其特征在于：所述的光伏并网逆变器的控制策略为定功率控制。
4.根据权利要求1所述的一种基于端边协同的台区光伏接入控制***，其特征在于：所述的光伏并网逆变器的控制策略为电压下垂控制。
5.根据权利要求1所述的一种基于端边协同的台区光伏接入控制***，其特征在于：所述的光伏并网逆变器的控制策略为定功率因素控制。
6.根据权利要求1所述的一种基于端边协同的台区光伏接入控制***，其特征在于：所述的参数包括有功功率和无功功率。
7.一种基于端边协同的台区光伏接入控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：获取台区变压器出线侧的电气量；
步骤2：获取台区内各个光伏并网逆变器的电气量；
步骤3：基于步骤1和步骤2获取到的电气量，计算当前时段台区变压器的负债率ε(t)、功率因数pf和输出功率P(t)；并依据台区区域优化控制目标，确定光伏并网逆变器的发电功率，基于光伏并网逆变器的发电功率，确定出光伏并网逆变器的控制策略和参数；
步骤4：将光伏并网逆变器的控制策略和参数下发给光伏并网逆变器，使光伏并网逆变器按照该控制策略和参数运行。
8.根据权利要求7所述的一种基于端边协同的台区光伏接入控制方法，其特征在于：所述的光伏并网逆变器的电气量包括：电压、电流、发电功率、发电功率因素、发电量。
9.根据权利要求7所述的一种基于端边协同的台区光伏接入控制方法，其特征在于：所述的光伏并网逆变器的控制策略为定功率控制、电压下垂控制或定功率因素控制。
10.根据权利要求7所述的一种基于端边协同的台区光伏接入控制方法，其特征在于：所述的参数包括有功功率和无功功率。
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| CN202210236825.8A CN114640131A (zh) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 一种基于端边协同的台区光伏接入控制***及方法 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116995732A (zh) * | 2023-09-21 | 2023-11-03 | 天津滨电电力工程有限公司 | 具有选相并网及功率调节功能的光伏并网控制装置及方法 |
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2022
- 2022-03-10 CN CN202210236825.8A patent/CN114640131A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN116995732A (zh) * | 2023-09-21 | 2023-11-03 | 天津滨电电力工程有限公司 | 具有选相并网及功率调节功能的光伏并网控制装置及方法 |
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