CN117081180A - 电压无功控制方法、装置、存储介质及计算机设备 - Google Patents

电压无功控制方法、装置、存储介质及计算机设备 Download PDF

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CN117081180A CN202311037549.3A CN202311037549A CN117081180A CN 117081180 A CN117081180 A CN 117081180A CN 202311037549 A CN202311037549 A CN 202311037549A CN 117081180 A CN117081180 A CN 117081180A
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方健
林翔
黄柏
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Abstract

本申请提供的电压无功控制方法、装置、存储介质及计算机设备，方法包括：获取光伏低压并网***关口处的实际功率因数，并根据实际功率因数，确定光伏低压并网***的负载总功率；根据预设目标功率因数、负载总功率和实际功率因数，确定无功补偿总容量；根据无功补偿总容量和光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量；基于第一无功补偿容量，分别控制每个电容器组的投切状态，以使光伏低压并网***的电容器无功补偿容量等于第一无功补偿容量；基于第二无功补偿容量生成无功补偿指令，并向光伏低压并网***的光伏逆变器发送无功补偿指令。应用该方法，即可提高分布式光伏低压并网***的功率因数。

Description

电压无功控制方法、装置、存储介质及计算机设备
技术领域
本申请涉及电力工程技术领域，尤其涉及一种电压无功控制方法、装置、存储介质及计算机设备。
背景技术
随着清洁能源的快速发展和推广，分布式光伏发电***已成为一种常见的可再生能源发电方式。目前，大部分分布式光伏发电***采用了0.4kV多点并网的方式接入到配电***中。相较于传统的10kV高压并网方式，这种低压多点并网方式能够有效降低建设成本，提高发电效率。
然而，采用0.4kV多点并网方式也存在一些问题。其中之一是负荷侧功率因数降低的问题。由于光伏发电***中的并网逆变器通常采用MPPT技术(Maximum Power PointTracking，最大功率点跟踪)，它们以纯有功出力的方式工作，缺乏无功动态输出手段。这导致了用户侧的功率因数降低，电能质量变差，进而可能引发功率因数考核不达标的情况。
随着光伏渗透率的不断提高，电网与用户分界点处功率因数考核值不达标的情况也越来越严重。因此，现有技术存在分布式光伏低压并网***功率因数低的问题。
发明内容
本申请的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是现有技术中分布式光伏低压并网***功率因数低的技术缺陷。
第一方面，本申请提供了一种电压无功控制方法，所述方法包括：
获取光伏低压并网***关口处的实际功率因数，并根据所述实际功率因数，确定所述光伏低压并网***的负载总功率；
根据预设目标功率因数、所述负载总功率和所述实际功率因数，确定无功补偿总容量；
根据所述无功补偿总容量和所述光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量；
基于所述第一无功补偿容量，分别控制每个所述电容器组的投切状态，以使所述光伏低压并网***的电容器无功补偿容量等于所述第一无功补偿容量；
基于所述第二无功补偿容量生成无功补偿指令，并向所述光伏低压并网***的光伏逆变器发送所述无功补偿指令；所述无功补偿指令用于指示所述光伏逆变器根据所述第二无功补偿容量控制所述光伏逆变器的电压无功输出。
在其中一个实施例中，所述根据所述实际功率因数，确定所述光伏低压并网***的负载总功率的步骤，包括：
根据所述实际功率因数，以及采集到的并网点电压和并网点电流，确定并网点总功率；
根据所述实际功率因数，以及采集到的光伏发电电压和光伏发电电流，确定光伏发电总功率；
根据所述并网点总功率和所述光伏发电总功率，确定所述负载总功率。
在其中一个实施例中，所述根据预设目标功率因数、所述负载总功率和所述实际功率因数，确定所述无功补偿总容量的步骤，包括：
根据所述负载总功率和所述实际功率因数，确定负载有功功率和负载无功功率；
根据所述负载有功功率和所述预设目标功率因数，确定目标无功功率；
根据所述目标无功功率和所述负载无功功率，确定所述无功补偿总容量。
在其中一个实施例中，若在各个所述电容器组中，至少一个电容器组的无功补偿容量与其他电容器组的无功补偿容量不相等，则所述根据所述无功补偿总容量和所述光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量的步骤，包括：
根据每个所述电容器组的无功补偿容量，将各个所述电容器组按照递减顺序排序，以确定每个所述电容器组的排列次序；
将所述无功补偿总容量作为初始的未分配无功补偿容量，以及初始化已分配无功补偿容量为零；
按照排列次序从小到大的顺序依次针对每个所述电容器组，若该电容器组的无功补偿容量小于或等于未分配无功补偿容量，则将该电容器组的无功补偿容量增加至已分配无功补偿容量，以及从未分配无功补偿容量中减去该电容器组的无功补偿容量，以更新已分配无功补偿容量和未分配无功补偿容量，并遍历下一电容器组，直至遍历完成所有电容器组的无功补偿容量，将已分配无功补偿容量作为所述第一无功补偿容量，将未分配无功补偿容量作为所述第二无功补偿容量。
在其中一个实施例中，若每个所述电容器组的无功补偿容量相等，则所述根据所述无功补偿总容量和所述光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量的步骤，包括：
对所述无功补偿总容量与单个所述电容器组的无功补偿容量的比值进行取整，得到取整结果；
将所述取整结果与单个所述电容器组的无功补偿容量进行乘积运算，将乘积值作为所述第一无功补偿容量；
对所述无功补偿总容量与单个所述电容器的无功补偿容量进行取余运算，将取余结果作为所述第二无功补偿容量。
在其中一个实施例中，所述基于所述第一无功补偿容量，分别控制每个所述电容器组的投切状态的步骤，包括：
确定所述光伏低压并网***的电容器无功补偿容量与所述第一无功补偿容量的差值是否大于零；
若是，则关闭无功补偿容量与所述差值对应的电容器组；
若否，则当所述差值不为零时，打开无功补偿容量与所述差值对应的电容器组。
在其中一个实施例中，所述基于所述第二无功补偿容量生成无功补偿指令，并向所述光伏低压并网***的光伏逆变器发送所述无功补偿指令的步骤，包括：
获取所述光伏逆变器的指令格式和通信地址；
根据所述指令格式，对所述第二无功补偿容量进行编码，生成所述无功补偿指令；
根据所述通信地址，将所述无功补偿指令发送至所述光伏逆变器。
第二方面，本申请提供了一种电压无功控制装置，所述装置包括：
负载总功率确定模块，用于获取光伏低压并网***关口处的实际功率因数，并根据所述实际功率因数，确定所述光伏低压并网***的负载总功率；
无功补偿总容量确定模块，用于根据预设目标功率因数、所述负载总功率和所述实际功率因数，确定无功补偿总容量；
无功补偿容量确定模块，用于根据所述无功补偿总容量和所述光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量；
投切状态控制模块，用于基于所述第一无功补偿容量，分别控制每个所述电容器组的投切状态，以使所述光伏低压并网***的电容器无功补偿容量等于所述第一无功补偿容量；
无功补偿指令生成模块，用于基于所述第二无功补偿容量生成无功补偿指令，并向所述光伏低压并网***的光伏逆变器发送所述无功补偿指令；所述无功补偿指令用于指示所述光伏逆变器根据所述第二无功补偿容量控制所述光伏逆变器的电压无功输出。
第三方面，本申请提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述任一项实施例所述电压无功控制方法的步骤。
第四方面，本申请提供了一种计算机设备，包括：一个或多个处理器，以及存储器；
所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，执行上述任一项实施例所述电压无功控制方法的步骤。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请提供的电压无功控制方法、装置、存储介质及计算机设备，所述方法包括：获取光伏低压并网***关口处的实际功率因数，并根据所述实际功率因数，确定所述光伏低压并网***的负载总功率；根据预设目标功率因数、所述负载总功率和所述实际功率因数，确定无功补偿总容量；根据所述无功补偿总容量和所述光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量；基于所述第一无功补偿容量，分别控制每个所述电容器组的投切状态，以使所述光伏低压并网***的电容器无功补偿容量等于所述第一无功补偿容量；基于所述第二无功补偿容量生成无功补偿指令，并向所述光伏低压并网***的光伏逆变器发送所述无功补偿指令；所述无功补偿指令用于指示所述光伏逆变器根据所述第二无功补偿容量控制所述光伏逆变器的电压无功输出。当分布式光伏低压并网***关口处的实际功率因数发生动态变化时，可以动态地确定需要投入运行的电容器组容量，合理分配电容器组，有效地控制***中产生的无功功率，调整功率因数的大小，同时可以根据无功补偿余量生成适当的无功补偿指令，将无功补偿指令发送给光伏逆变器，从而通过优化逆变器的无功调节量，确保光伏逆变器根据***需求进行动态调整，使得***功率因数维持在预设目标范围内。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，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它的附图。
图1为本申请实施例提供的电压无功控制方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的确定负载总功率的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的确定无功补偿总容量的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量的流程示意图之一；
图5为本申请实施例提供的定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量的流程示意图之二；
图6为本申请实施例提供的控制投切状态的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的电压无功控制装置的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的计算机设备的内部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请提供了一种压无功控制方法。下述实施例以该方法应用于光伏低压并网***的控制设备为例进行说明，可以理解，控制设备可以是各种具备数据处理功能的设备，可以但不限于单个服务器、服务器集群、个人笔记本电脑、台式电脑等。如图1所示，本申请的压无功控制方法可包括如下步骤：
S101：获取光伏低压并网***关口处的实际功率因数，并根据所述实际功率因数，确定所述光伏低压并网***的负载总功率。
本步骤中，光伏低压并网***关口处的实际功率因数是指光伏低压并网***中电源的有功功率与视在功率之比。在理想情况下，功率因数的值应为1，表示***中只有有功功率，没有无功功率。然而，光伏低压并网***在实际运行中往往会受到各种因素的影响，例如电力负载的变化、变压器等设备的损耗以及配电线路的阻抗等。这些因素通常会引入一定程度的无功功率，使得实际功率因数小于1。
进一步地，要获取光伏低压并网***关口处的实际功率因数，可以使用功率因数测量仪器，例如功率因数表或功率因数仪，连接到光伏低压并网***的关口处。也可以通过测量***关口处的电压和电流值，根据测量到的电压和电流值，计算实际功率因数。
具体而言，确定光伏低压并网***的负载总功率所需要的信息可以包括光伏发电机组的额定容量、实际功率因数和光伏低压并网***的额定容量，根据得到的信息，可以计算出光伏低压并网***的负载总功率。
S102：根据预设目标功率因数、所述负载总功率和所述实际功率因数，确定无功补偿总容量。
本步骤中，目标功率因数可以根据实际情况确定，本申请对此不作具体限制，例如目标功率因数可以是1，即纠正***中的所有无功功率。无功补偿总容量即为纠正***中所需的无功功率，可以通过目标功率因数、负载总功率和实际功率因数计算得到。
S103：根据所述无功补偿总容量和所述光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量。
本步骤中，可以根据每个电容器组的参数确定每个电容器组的无功补偿容量。根据每个电容器组的无功补偿容量对无功补偿总容量进行分配，得到第一无功补偿容量和第二无功补偿容量的途径可以是，确定***中有多少个电容器组可以用于无功补偿，将无功补偿总容量按照一定的分配规则分配给每个电容器组，再根据实际需求和***配置，可以根据每个电容器组的无功补偿容量进行调整。例如，若某个电容器组所需的无功补偿容量更大，可以增加该电容器组的容量。
进一步地，第一无功补偿容量为光伏低压并网***中电容器组所分配到的无功补偿容量，第二无功补偿容量为无功补偿总容量与第一无功补偿容量的差值，该差值不小于零。
S104：基于所述第一无功补偿容量，分别控制每个所述电容器组的投切状态，以使所述光伏低压并网***的电容器无功补偿容量等于所述第一无功补偿容量。
本步骤中，可以先检查每个电容器组的投切状态，若所有电容器组都处于关闭状态，则需要打开足够数量的电容器组以达到第一无功补偿容量。根据所需的无功补偿容量，逐个调整电容器组的投切状态，若某个电容器组已经处于开启状态且其容量大于第一无功补偿容量，则应将其关闭，直到总无功补偿容量等于第一无功补偿容量。在调整电容器组的投切状态后，可以监测并验证光伏低压并网***的无功补偿容量是否等于第一无功补偿容量，可以通过实时监测电流、电压和功率因数等参数，确保***的无功补偿达到所需的目标。
进一步地，对电容器组投切状态的控制方法可以是按照预定的时间点打开或关闭电容器组，使其工作时间和休息时间相应地调整，以实现所需的无功补偿容量；也可以是设定一个阈值范围，当无功功率或功率因数超过或低于该阈值时，自动进行电容器组的投切，例如通过传感器或监测装置实时检测***参数，并根据设定的阈值来判断是否需要打开或关闭电容器组；还可以是使用自适应控制算法，根据实时监测到的***参数进行计算和决策，通过不断调整电容器组的投切状态，使***无功补偿容量接近所需值，并实现动态的调节和优化。
S105：基于所述第二无功补偿容量生成无功补偿指令，并向所述光伏低压并网***的光伏逆变器发送所述无功补偿指令；所述无功补偿指令用于指示所述光伏逆变器根据所述第二无功补偿容量控制所述光伏逆变器的电压无功输出。
本步骤中，可以使用控制***或监测装置，将第二无功补偿容量转化为相应的无功补偿指令。指令可以是数字形式，也可以是报文形式，表示所需的无功功率值或功率因数设定值。将生成的无功补偿指令发送给光伏低压并网***中的光伏逆变器。可以通过通讯接口或网络连接来完成指令传输。光伏逆变器接收到无功补偿指令后，根据指令要求调整其电压无功输出。光伏逆变器内部的控制算法和电力电子器件可以实现对电流和电压的控制，以达到所需的无功补偿容量。
本申请提供的电压无功控制方法、装置、存储介质及计算机设备，所述方法包括：获取光伏低压并网***关口处的实际功率因数，并根据所述实际功率因数，确定所述光伏低压并网***的负载总功率；根据预设目标功率因数、所述负载总功率和所述实际功率因数，确定无功补偿总容量；根据所述无功补偿总容量和所述光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量；基于所述第一无功补偿容量，分别控制每个所述电容器组的投切状态，以使所述光伏低压并网***的电容器无功补偿容量等于所述第一无功补偿容量；基于所述第二无功补偿容量生成无功补偿指令，并向所述光伏低压并网***的光伏逆变器发送所述无功补偿指令；所述无功补偿指令用于指示所述光伏逆变器根据所述第二无功补偿容量控制所述光伏逆变器的电压无功输出。当分布式光伏低压并网***的实际功率因数发生动态变化时，可以动态地确定需要投入运行的电容器组容量，合理分配电容器组，有效地控制***中产生的无功功率，调整功率因数的大小，同时可以根据无功补偿余量生成适当的无功补偿指令，将无功补偿指令发送给光伏逆变器，从而通过优化逆变器的无功调节量，确保光伏逆变器根据***需求进行动态调整，使得***功率因数维持在预设目标范围内。
如图2所示，在一个实施例中，所述根据所述实际功率因数，确定所述光伏低压并网***的负载总功率的步骤，包括：
S201：根据所述实际功率因数，以及采集到的并网点电压和并网点电流，确定并网点总功率；
S202：根据所述实际功率因数，以及采集到的光伏发电电压和光伏发电电流，确定光伏发电总功率；
S203：根据所述并网点总功率和所述光伏发电总功率，确定所述负载总功率。
具体而言，根据实际功率因数，以及采集到的并网点电压值和并网点电流值，使用功率因数的定义和三相功率计算公式计算并网点总功率，公式如下：
其中，P表示总功率，U表示电压，I表示电流，PF表示实际功率因数。
同理，根据实际功率因数、采集到的光伏发电电压和光伏发电电流，采用上述公式确定光伏发电总功率。将并网点总功率相加光伏发电总功率，即可得到负载总功率的值，由于光伏发电总功率为负值，因此负载总功率可以表示除了光伏发电***以外的其他负载在***中消耗的功率。
其中，计算过程中所使用的并网点电压、并网点电流、光伏发电电压、光伏发电电流和实际功率因数都是在相同时间点上采集到的，并且按照相同的电压和电流类型进行计算。可以采用传感器或测量仪器采集并网点电压、并网点电流、光伏发电电压和光伏发电电流。
可以理解的是，通过准确计算负载总功率，可以更好地了解***的能源消耗情况。
如图3所示，在一个实施例中，所述根据预设目标功率因数、所述负载总功率和所述实际功率因数，确定所述无功补偿总容量的步骤，包括：
S301：根据所述负载总功率和所述实际功率因数，确定负载有功功率和负载无功功率；
S302：根据所述负载有功功率和所述预设目标功率因数，确定目标无功功率；
S303：根据所述目标无功功率和所述负载无功功率，确定所述无功补偿总容量。
具体而言，负载有功功率可以通过负载总功率乘以实际功率因数得到。负载无功功率可以通过负载总功率乘以实际功率因数的平方根再乘以负载总功率的负号得到，其中，若实际功率因数为正，则结果是负值。目标无功功率可以通过负载有功功率乘以目标功率因数的平方根再乘以负载有功功率的负号得到，其中，若目标功率因数为正，则结果是负值。无功补偿总容量等于目标无功功率减去负载无功功率。
可以理解的是，通过补偿负载的无功功率，可以提高功率因数，减少***中的无效功率，提高能源利用效率，并改善电力***的稳定性和可靠性。
如图4所示，在一个实施例中，若在各个所述电容器组中，至少一个电容器组的无功补偿容量与其他电容器组的无功补偿容量不相等，则所述根据所述无功补偿总容量和所述光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量的步骤，包括：
S401：根据每个所述电容器组的无功补偿容量，将各个所述电容器组按照递减顺序排序，以确定每个所述电容器组的排列次序；
S402：将所述无功补偿总容量作为初始的未分配无功补偿容量，以及初始化已分配无功补偿容量为零；
S403：按照排列次序从小到大的顺序依次针对每个所述电容器组，若该电容器组的无功补偿容量小于或等于未分配无功补偿容量，则将该电容器组的无功补偿容量增加至已分配无功补偿容量，以及从未分配无功补偿容量中减去该电容器组的无功补偿容量，以更新已分配无功补偿容量和未分配无功补偿容量，并遍历下一电容器组，直至遍历完成所有电容器组的无功补偿容量，将已分配无功补偿容量作为所述第一无功补偿容量，将未分配无功补偿容量作为所述第二无功补偿容量。
具体而言，按照递减顺序对每个电容器组的无功补偿容量进行排序。将无功补偿总容量设置为未分配无功补偿容量的初始值，并将已分配无功补偿容量初始化为零。按照排列次序从小到大依次对每个电容器组执行以下操作：若该电容器组的无功补偿容量小于或等于未分配无功补偿容量，则将该电容器组的无功补偿容量添加到已分配无功补偿容量中，并从未分配无功补偿容量中减去该电容器组的无功补偿容量；更新已分配无功补偿容量和未分配无功补偿容量。移至下一个电容器组，重复执行以上操作，直到处理完所有电容器组的无功补偿容量。之后，已分配无功补偿容量将作为第一无功补偿容量，未分配无功补偿容量将作为第二无功补偿容量。
举例而言，若每个电容器组的无功补偿容量为：A组是(2kVar)，B组是(4kVar)，C组是(3kVar)，进行递减排序得到排列次序：B组(4kVar)，C组(3kVar)，A组(2kVar)。将无功补偿总容量(10kVar)置为初始的未分配无功补偿容量，并将已分配无功补偿容量初始化为0。按照排列次序从小到大依次处理电容器组。对于B组(4kVar)：由于4kVar<10kVar，将4kVar加到已分配无功补偿容量中，已分配无功补偿容量变为4kVar，并从未分配无功补偿容量中减去4kVar，未分配无功补偿容量变为6kVar。对于C组(3kVar)：由于3kVar<6kVar，将3kVar加到已分配无功补偿容量中，已分配无功补偿容量变为7kVar，并从未分配无功补偿容量中减去3kVar，未分配无功补偿容量变为3kVar。对于A组(2kVar)：由于2kVar<3kVar，将2kVar加到已分配无功补偿容量中，已分配无功补偿容量变为9kVar，并从未分配无功补偿容量中减去2kVar，未分配无功补偿容量变为1kVar。如此，已分配无功补偿容量为9kVar，未分配无功补偿容量为1kVar。也即，第一无功补偿容量为9kVar，第二无功补偿容量为1kVar。
可以理解的是，按照递减顺序对电容器组进行排序，并根据可用的未分配无功补偿容量逐个分配无功补偿容量，首先满足较大容量的电容器组的需求，以充分利用可用的无功补偿容量，进而最大限度地提高***的功率因数，改善电力质量。
如图5所示，在一个实施例中，若每个所述电容器组的无功补偿容量相等，则所述根据所述无功补偿总容量和所述光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量的步骤，包括：
S501：对所述无功补偿总容量与单个所述电容器组的无功补偿容量的比值进行取整，得到取整结果；
S502：将所述取整结果与单个所述电容器组的无功补偿容量进行乘积运算，将乘积值作为所述第一无功补偿容量；
S503：对所述无功补偿总容量与单个所述电容器的无功补偿容量进行取余运算，将取余结果作为所述第二无功补偿容量。
具体而言，通过将无功补偿总容量与单个电容器组的无功补偿容量进行比值运算并取整，可以得到一个整数值作为取整结果，该整数值反映了在给定的容量条件下，能够满足多少个完整的单个电容器组的无功补偿容量需求。取整结果与单个电容器组的无功补偿容量进行乘积运算，得到一个乘积值作为第一无功补偿容量，该乘积值表示在取整后所满足的电容器组的无功补偿容量之和，是取整结果的倍数。通过对无功补偿总容量与单个电容器组的无功补偿容量进行取余运算，得到一个取余结果作为第二无功补偿容量，该取余结果表示在取整后剩下的未满足的无功补偿容量。
可以理解的是，如此处理，保证了尽可能多地满足电容器组的无功补偿容量需求，并且清晰地划分出已满足和未满足的部分，且取整和取余运算的做法可以帮助优化无功补偿***的配置，使之更加合理和高效。
如图6所示，在一个实施例中，所述基于所述第一无功补偿容量，分别控制每个所述电容器组的投切状态的步骤，包括：
S601：确定所述光伏低压并网***的电容器无功补偿容量与所述第一无功补偿容量的差值是否大于零；
S602：若是，则关闭无功补偿容量与所述差值对应的电容器组；
S603：若否，则当所述差值不为零时，打开无功补偿容量与所述差值对应的电容器组。
具体而言，通过比较电容器无功补偿容量和第一无功补偿容量的差值是否大于零，来确定是否存在未满足的无功补偿容量需求。若差值大于零，则表示还有未满足的需求；若差值等于或小于零，则表示无功补偿容量已满足或超过需求。若差值大于零，即存在未满足的无功补偿容量需求，那么需要关闭对应差值的电容器组，以减少无功补偿容量。关闭电容器组可以通过断开其电源或切断其连接线实现。若差值小于零且不为零，即无功补偿容量未完全使用或超出需求，那么需要打开对应差值的电容器组，以增加无功补偿容量。打开电容器组可以通过接通其电源或连接其连接线实现。
可以理解的是，如此处理，可以根据实际的无功补偿容量需求，动态地调整电容器组的开关状态，以保证***的无功补偿能力与实际需求匹配，进一步提高光伏低压并网***的稳定性和效率，并确保电力质量的合理控制。
在一个实施例中，所述基于所述第二无功补偿容量生成无功补偿指令，并向所述光伏低压并网***的光伏逆变器发送所述无功补偿指令的步骤，包括：
获取所述光伏逆变器的指令格式和通信地址；
根据所述指令格式，对所述第二无功补偿容量进行编码，生成所述无功补偿指令；
根据所述通信地址，将所述无功补偿指令发送至所述光伏逆变器。
具体而言，光伏逆变器与光伏低压并网***的控制设备之间的通信可采用常见的通信协议，如Modbus或OPC等，并使用特定的指令格式进行通信。根据指令格式，可以将第二无功补偿容量进行编码，生成相应的无功补偿指令。具体的编码方式和指令生成方法需要根据具体的指令格式来确定。最后，可以根据通信地址将生成的无功补偿指令发送至光伏逆变器。通信地址一般用于标识逆变器的唯一身份，确保指令发送至正确的设备。
可以理解的是，通过调整光伏逆变器的无功功率输出，可以使***运行在最佳工作点，优化能量的利用效率，提高发电效率。
下面对本申请实施例提供的电压无功控制装置进行描述，下文描述的电压无功控制装置与上文描述的电压无功控制方法可相互对应参照。如图7所示，本申请提供了一种电压无功控制装置，所述装置可以包括以下结构：
负载总功率确定模块701，用于获取光伏低压并网***关口处的实际功率因数，并根据所述实际功率因数，确定所述光伏低压并网***的负载总功率；
无功补偿总容量确定模块702，用于根据预设目标功率因数、所述负载总功率和所述实际功率因数，确定无功补偿总容量；
无功补偿容量确定模块703，用于根据所述无功补偿总容量和所述光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量；
投切状态控制模块704，用于基于所述第一无功补偿容量，分别控制每个所述电容器组的投切状态，以使所述光伏低压并网***的电容器无功补偿容量等于所述第一无功补偿容量；
无功补偿指令生成模块705，用于基于所述第二无功补偿容量生成无功补偿指令，并向所述光伏低压并网***的光伏逆变器发送所述无功补偿指令；所述无功补偿指令用于指示所述光伏逆变器根据所述第二无功补偿容量控制所述光伏逆变器的电压无功输出。
在一个实施例中，所述负载总功率确定模块701包括：
并网点总功率确定单元，用于根据所述实际功率因数，以及采集到的并网点电压和并网点电流，确定并网点总功率；
光伏发电总功率确定单元，用于根据所述实际功率因数，以及采集到的光伏发电电压和光伏发电电流，确定光伏发电总功率；
负载总功率确定单元，用于根据所述并网点总功率和所述光伏发电总功率，确定所述负载总功率。
在一个实施例中，所述无功补偿总容量确定模块702包括：
负载有功功率确定单元，用于根据所述负载总功率和所述实际功率因数，确定负载有功功率和负载无功功率；
目标无功功率确定单元，用于根据所述负载有功功率和所述预设目标功率因数，确定目标无功功率；
无功补偿总容量确定单元，用于根据所述目标无功功率和所述负载无功功率，确定所述无功补偿总容量。
在一个实施例中，所述无功补偿容量确定模块703包括：
排列次序确定单元，用于根据每个所述电容器组的无功补偿容量，将各个所述电容器组按照递减顺序排序，以确定每个所述电容器组的排列次序；
初始化单元，用于将所述无功补偿总容量作为初始的未分配无功补偿容量，以及初始化已分配无功补偿容量为零；
无功补偿容量确定单元，用于按照排列次序从小到大的顺序依次针对每个所述电容器组，若该电容器组的无功补偿容量小于或等于未分配无功补偿容量，则将该电容器组的无功补偿容量增加至已分配无功补偿容量，以及从未分配无功补偿容量中减去该电容器组的无功补偿容量，以更新已分配无功补偿容量和未分配无功补偿容量，并遍历下一电容器组，直至遍历完成所有电容器组的无功补偿容量，将已分配无功补偿容量作为所述第一无功补偿容量，将未分配无功补偿容量作为所述第二无功补偿容量。
在一个实施例中，所述无功补偿容量确定模块703包括：
取整结果获取单元，用于对所述无功补偿总容量与单个所述电容器组的无功补偿容量的比值进行取整，得到取整结果；
第一无功补偿容量确定单元，用于将所述取整结果与单个所述电容器组的无功补偿容量进行乘积运算，将乘积值作为所述第一无功补偿容量；
第二无功补偿容量确定单元，用于对所述无功补偿总容量与单个所述电容器的无功补偿容量进行取余运算，将取余结果作为所述第二无功补偿容量。
在一个实施例中，所述投切状态控制模块704包括：
差值判断单元，用于确定所述光伏低压并网***的电容器无功补偿容量与所述第一无功补偿容量的差值是否大于零；
电容器组关闭单元，用于若是，则关闭无功补偿容量与所述差值对应的电容器组；
电容器组打开单元，用于若否，则当所述差值不为零时，打开无功补偿容量与所述差值对应的电容器组。
在一个实施例中，所述无功补偿指令生成模块705包括：
指令格式获取单元，用于获取所述光伏逆变器的指令格式和通信地址；
无功补偿指令生成单元，用于根据所述指令格式，对所述第二无功补偿容量进行编码，生成所述无功补偿指令；
无功补偿指令发送单元，用于根据所述通信地址，将所述无功补偿指令发送至所述光伏逆变器。
在一个实施例中，本申请还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如上述实施例中任一项所述电压无功控制方法的步骤。
在一个实施例中，本申请还提供了一种计算机设备，所述计算机设备中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如上述实施例中任一项所述电压无功控制方法的步骤。
示意性地，如图8所示，图8为本申请实施例提供的一种计算机设备的内部结构示意图，该计算机设备800可以被提供为一服务器。参照图8，计算机设备800包括处理组件802，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器801所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件802的执行的指令，例如应用程序。存储器801中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件802被配置为执行指令，以执行上述任意实施例的电压无功控制方法。
计算机设备800还可以包括一个电源组件803被配置为执行计算机设备800的电源管理，一个有线或无线网络接口804被配置为将计算机设备800连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口805。计算机设备800可以操作基于存储在存储器801的操作***，例如WindowsServer TM、Mac OS XTM、Unix TM、Linux TM、Free BSDTM或类似。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，“一”、“一个”、“所述”、“该”和“其”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。多个是指至少两个的情况，如2个、3个、5个或8个等。“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间可以根据需要进行组合，且相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电压无功控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取光伏低压并网***关口处的实际功率因数，并根据所述实际功率因数，确定所述光伏低压并网***的负载总功率；
根据预设目标功率因数、所述负载总功率和所述实际功率因数，确定无功补偿总容量；
根据所述无功补偿总容量和所述光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量；
基于所述第一无功补偿容量，分别控制每个所述电容器组的投切状态，以使所述光伏低压并网***的电容器无功补偿容量等于所述第一无功补偿容量；
基于所述第二无功补偿容量生成无功补偿指令，并向所述光伏低压并网***的光伏逆变器发送所述无功补偿指令；所述无功补偿指令用于指示所述光伏逆变器根据所述第二无功补偿容量控制所述光伏逆变器的电压无功输出。
2.根据权利要求1所述的电压无功控制方法，其特征在于，所述根据所述实际功率因数，确定所述光伏低压并网***的负载总功率的步骤，包括：
根据所述实际功率因数，以及采集到的并网点电压和并网点电流，确定并网点总功率；
根据所述实际功率因数，以及采集到的光伏发电电压和光伏发电电流，确定光伏发电总功率；
根据所述并网点总功率和所述光伏发电总功率，确定所述负载总功率。
3.根据权利要求1所述的电压无功控制方法，其特征在于，所述根据预设目标功率因数、所述负载总功率和所述实际功率因数，确定所述无功补偿总容量的步骤，包括：
根据所述负载总功率和所述实际功率因数，确定负载有功功率和负载无功功率；
根据所述负载有功功率和所述预设目标功率因数，确定目标无功功率；
根据所述目标无功功率和所述负载无功功率，确定所述无功补偿总容量。
4.根据权利要求1所述的电压无功控制方法，其特征在于，若在各个所述电容器组中，至少一个电容器组的无功补偿容量与其他电容器组的无功补偿容量不相等，则所述根据所述无功补偿总容量和所述光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量的步骤，包括：
根据每个所述电容器组的无功补偿容量，将各个所述电容器组按照递减顺序排序，以确定每个所述电容器组的排列次序；
将所述无功补偿总容量作为初始的未分配无功补偿容量，以及初始化已分配无功补偿容量为零；
按照排列次序从小到大的顺序依次针对每个所述电容器组，若该电容器组的无功补偿容量小于或等于未分配无功补偿容量，则将该电容器组的无功补偿容量增加至已分配无功补偿容量，以及从未分配无功补偿容量中减去该电容器组的无功补偿容量，以更新已分配无功补偿容量和未分配无功补偿容量，并遍历下一电容器组，直至遍历完成所有电容器组的无功补偿容量，将已分配无功补偿容量作为所述第一无功补偿容量，将未分配无功补偿容量作为所述第二无功补偿容量。
5.根据权利要求1所述的电压无功控制方法，其特征在于，若每个所述电容器组的无功补偿容量相等，则所述根据所述无功补偿总容量和所述光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量的步骤，包括：
对所述无功补偿总容量与单个所述电容器组的无功补偿容量的比值进行取整，得到取整结果；
将所述取整结果与单个所述电容器组的无功补偿容量进行乘积运算，将乘积值作为所述第一无功补偿容量；
对所述无功补偿总容量与单个所述电容器的无功补偿容量进行取余运算，将取余结果作为所述第二无功补偿容量。
6.根据权利要求1所述的电压无功控制方法，其特征在于，所述基于所述第一无功补偿容量，分别控制每个所述电容器组的投切状态的步骤，包括：
确定所述光伏低压并网***的电容器无功补偿容量与所述第一无功补偿容量的差值是否大于零；
若是，则关闭无功补偿容量与所述差值对应的电容器组；
若否，则当所述差值不为零时，打开无功补偿容量与所述差值对应的电容器组。
7.根据权利要求1至6任一项所述的电压无功控制方法，其特征在于，所述基于所述第二无功补偿容量生成无功补偿指令，并向所述光伏低压并网***的光伏逆变器发送所述无功补偿指令的步骤，包括：
获取所述光伏逆变器的指令格式和通信地址；
根据所述指令格式，对所述第二无功补偿容量进行编码，生成所述无功补偿指令；
根据所述通信地址，将所述无功补偿指令发送至所述光伏逆变器。
8.一种电压无功控制装置，其特征在于，所述装置包括：
负载总功率确定模块，用于获取光伏低压并网***关口处的实际功率因数，并根据所述实际功率因数，确定所述光伏低压并网***的负载总功率；
无功补偿总容量确定模块，用于根据预设目标功率因数、所述负载总功率和所述实际功率因数，确定无功补偿总容量；
无功补偿容量确定模块，用于根据所述无功补偿总容量和所述光伏低压并网***中每个电容器组的无功补偿容量，确定第一无功补偿容量与第二无功补偿容量；
投切状态控制模块，用于基于所述第一无功补偿容量，分别控制每个所述电容器组的投切状态，以使所述光伏低压并网***的电容器无功补偿容量等于所述第一无功补偿容量；
无功补偿指令生成模块，用于基于所述第二无功补偿容量生成无功补偿指令，并向所述光伏低压并网***的光伏逆变器发送所述无功补偿指令；所述无功补偿指令用于指示所述光伏逆变器根据所述第二无功补偿容量控制所述光伏逆变器的电压无功输出。
9.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如权利要求1至7中任一项所述电压无功控制方法的步骤。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器，以及存储器；
所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，执行如权利要求1至7中任一项所述电压无功控制方法的步骤。
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