CN118074149A - 一种应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏技术领域，公开了一种应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制方法，所述方法包括：获取所述并网点的电能数据，所述电能数据包括电压、电流、阻抗值及有功功率；在所述并网点的电压越限的情况下，根据阻感性传输线路下的并网点电压‑有功特性，计算无功补偿装置的无功功率指令值，其中，所述无功补偿装置并联在所述并网点上；根据所述无功补偿装置的无功功率指令值进行无功功率补偿以调节所述并网点的电压。本申请通过在并网点并联无功补偿装置，根据阻感性传输线路下的并网点电压‑有功特性来计算得到所述无功补偿装置的无功功率指令值，以针对光伏低压配电台区线路特性减少电压越限的问题，能够提高并网点电压的稳定性。

Description

一种应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制方法

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制方法。

背景技术

建设以新能源为主体的新型电力***是当前电力***发展的新趋势。光伏发电作为新能源的重要组成部分得到了大力发展。与其他新能源相比，光伏发电具有广泛的覆盖范围和较为稳定的动力产生机制，并且随着技术进步，光伏发电的成本将会进一步降低。因此，光伏发电在电力***中所占比例越来越高，发挥着不可替代的作用。然而在光伏发电***运行过程中，由于光伏发电具有不稳定性和间歇性，可能会导致电网中的无功功率不平衡。无功功率不平衡对电网的稳定性和电力质量产生负面影响，因此需要进行无功补偿来解决这个问题。

目前的研究主要将光伏配电台区的线路视为感性线路，并据此对因无功功率不足造成的电压越下限的问题进行研究。但在光伏发电***中，电压水平受到多种因素的影响，在光照不足、电网负载过重、输电线路阻抗较高等多种情况下，光伏配电台区均可能存在低压情况。低压通常是指电网输电线路或配电***中的电压水平低于标准或规定的运行范围。在光伏低压配电台区，线路通常呈阻感性特性，即当光伏配电台区的有功输出上升时，并网点的电压会先升高，然后降低，最终达到输出有功的临界稳定点。因此在这个过程中可能会出现电压越限的问题，需要通过实时调整注入并网点的无功功率，动态调节网供点电压。因此，本申请提出一种新的应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制方法，以简化操作，提高并网电压的稳定性。

发明内容

本申请提供一种用于应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制方法，以解决相关技术中的不足。

根据本申请一个或多个实施例的第一方面，提供一种应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制方法，所述方法包括：

获取所述并网点的电能数据，所述电能数据包括电压、电流、阻抗值及有功功率；

在所述并网点的电压越限的情况下，根据阻感性传输线路下的并网点电压-有功特性，计算无功补偿装置的无功功率指令值，其中，所述无功补偿装置并联在所述并网点上；

所述根据阻感性传输线路下的并网点电压-有功特性，计算无功补偿装置的无功功率指令值，包括：

根据所述并网点电压-有功特性确定所述并网点电压与有功功率间的表达式，所述并网点电压与有功功率间的表达式为：

其中，所述并网点的电压为U _PCC ，输出有功功率为P _PV ，传输线路的阻抗值为R _S +jX _S ，电网电压幅值为E；

根据所述表达式确定所述无功补偿装置的无功功率指令值与所述电压限值间的表达式，所述无功功率指令值与所述电压限值间的表达式为：

其中，所述无功补偿装置的无功功率指令值为Q _RPCD ，所述并网点设置的电压限值为U _set ；

根据所述无功补偿装置的无功功率指令值进行无功功率补偿以调节所述并网点的电压。可选地，所述根据阻感性传输线路下的并网点电压-有功特性，计算无功补偿装置的无功功率指令值，包括：

根据所述并网点电压-有功特性计算得到所述无功功率指令值，计算公式为：

。

可选地，所述并网点设置的电压限值，包括：

根据标称电压和电压偏差计算得到所述并网点的电压限值，计算公式为：

其中，所述标称电压为U _nv ，所述电压偏差为a。

可选地，所述方法还包括：

判断所述并网点的电压是否越限；

在U _PCC >U _nv (1+a)的情况下，所述并网点的电压越上限，U _set =U _nv (1+a)；

在U _PCC <U _nv (1-a)的情况下，所述并网点的电压越下限，U _set =U _nv (1-a)；

在U _nv (1+a)≥U _PCC ≥U _nv (1-a)的情况下，所述并网点的电压不越限。

可选地，所述无功补偿装置为静止无功发生器。

可选地，所述根据所述无功补偿装置的无功功率指令值进行无功功率补偿，包括：

根据所述无功功率指令值计算得到所述静止无功发生器的电压-无功外环下垂系数，计算公式为：

其中，所述静止无功发生器的电压-无功外环下垂系数为k；

根据所述静止无功发生器的电压-无功外环下垂系数进行无功补偿。

可选地，所述根据所述静止无功发生器的电压-无功外环下垂系数进行无功补偿，包括：

根据电压-无功外环下垂系数作为静止无功发生器的无功电流参考，与所述并网点的电能数据中的电流数据进行差分比较，利用电流调节器控制静止无功发生器输出的无功电流以调节所述并网点的电压。

可选地，所述获取所述并网点的电能数据，包括：

采集所述并网点的电压电流信息；

根据所述并网点的电压电流信息计算得到所述并网点输出的有功功率，计算公式如下：

其中，所述并网点输出的有功功率为P _PV ，u _a ，u _b ，u _c 是所述并网点的三相电压，i _a ，i _b ，i _c 是所述并网点的三相电流。

应用本申请提供的实施例，在并网点并联无功补偿装置，根据阻感性传输线路下的并网点电压-有功特性来计算得到所述无功补偿装置的无功功率指令值，以解决光伏低压配电台区线路呈阻感性特性导致并网点出现电压越上限，以及输出无功相对不足导致的并网点电压越下限的问题，实现方式简单，并能提高并网点电压的稳定性。

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实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一示例性实施例示出的一种光伏配电台区接线简化示意图；

图2是本申请一具体实施例示出的一种应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制方法的流程示意图；

图3是本申请一具体实施例示出的一种光伏配电台区接入电网的结构示意图；

图4是本申请一具体实施例示出的不同无功支撑情况下P-U曲线图；

图5是本申请一具体实施例示出的不同线路阻抗情况下P-U曲线图；

图6是本申请一具体实施例示出的一种SVG下垂控制的无功外环结构示意图；

图7是本申请一具体实施例示出的一种SVG变下垂系数控制结构示意图；

图8是本申请一具体实施例示出的一种应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制装置的结构示意图；

图9是本申请一具体实施例示出的一种应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制装置在计算机设备的硬件结构图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

下面将结合附图详细描述本申请的实施例。

图1为本申请一具体实施例示出的一种光伏配电台区接线简化示意图，据图1所示，其中包括：n台光伏逆变器发电单元，交流母线，无功补偿装置，传输线路阻抗R _s+jX _s，负荷，电网电压u _g。光伏逆变器出口汇集至直流母线，经升压变压器和线路阻抗接入电网，光伏发电集群和电网共同为负荷供电，变压器低压侧接入无功补偿装置补偿无功功率，动态调节并网电压，提高静态稳定性。

光伏配电台区是指光伏发电***中的一个特定区域，用于安装和运行光伏组件（太阳能电池板）及其相关设备。它是光伏电站的基本单元之一。光伏配电台区通常包括以下组成部分：光伏组件：光伏组件是将太阳光转换为电能的关键设备，通常由多个太阳能电池板组成；支架/支撑结构：为了固定和支撑光伏组件，光伏配电台区会安装支架或支撑结构，这些结构通常由金属、混凝土或其他材料制成，以确保光伏组件在正确的角度和位置上；光伏逆变器：光伏逆变器用于将光伏组件产生的直流电转换为交流电，逆变器可以将光伏发电***的输出接入到电网中，或供应给当地负载使用；监测设备：为了监测光伏发电***的性能和运行状况，光伏配电台区通常配备监测设备，例如太阳辐射计、电流电压传感器等。这些设备可以实时监测光伏组件的输出功率、电压和电流等参数。而光伏低压配电台区是指光伏发电***在低压侧进行配电和管理的设施。低压在电力***中，通常是指电压低于1kV的情况。

图2为本申请一具体实施例示出的一种应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制方法的流程示意图，如图2所示，所述应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制方法具体包括以下步骤：

S210：获取所述并网点的电能数据，所述电能数据包括电压、电流、阻抗值及有功功率。

S220：在所述并网点的电压越限的情况下，根据阻感性传输线路下的并网点电压-有功特性，计算无功补偿装置的无功功率指令值，其中，所述无功补偿装置并联在所述并网点上。

S230：根据所述无功补偿装置的无功功率指令值进行无功功率补偿以调节所述并网点的电压。

在步骤S210中，本申请中所述的并网点是指将分布式发电***（如光伏发电***、风力发电***等）或其他独立发电设备连接到电网中的接口点。通过并网点，将分布式发电***产生的电能注入到公共电网中，实现电力资源的共享和利用。

在步骤S210中，本申请所述的电能数据是指用于描述电能的各项参数和特征的信息。这些数据可以通过电力***的测量和监测来获取，并被用于电力管理、能源分析和电能质量评估等领域。在本申请中，电能数据包括电压、电流、阻抗值及有功功率等参数。

在一具体实施例中，所述获取所述并网点的电能数据，包括：采集所述并网点的电压电流信息；根据所述并网点的电压电流信息计算得到所述并网点输出的有功功率，计算公式如下：

其中，所述并网点输出的有功功率为P _PV ，u _a ，u _b ，u _c 是所述并网点的三相电压，i _a ，i _b ，i _c 是所述并网点的三相电流。

三相电压是指在三相交流电***中，由三个相位的电压组成的电压信号。它是通过测量每个相位之间的电位差来表示的。三相电流是指在三相交流电***中，通过三个相位的导线流动的电流。三相电压和三相电流是交流电***中重要的参数，用于描述电力传输和分配中的电能传输情况。在三相电压中，通常使用线-线电压（也称为线电压）和线-中性电压（也称为相电压）来表示。线-线电压是指两个相邻相位之间的电压差，而线-中性电压是指每个相位与***中共同接地点之间的电压差。在国际标准中，三相电压通常以相电压的有效值表示，即每个相位的正弦波形式的电压信号一个周期的方均根值。三相电流是通过三个相位之间的导线流动的电流，通常用有效值表示。在平衡的三相***中，每个相位的电流幅值相等，但相位角可能不同。这三个相位角之间相差120度，形成了电流的旋转磁场。

在另一具体实施例中，本申请还可以通过在光伏台区并网点接入线路上安装功率计，通过测量电流和电压，计算并得到实时的有功功率值。功率计可以采用电子式功率仪表或者数字式电能表等设备，通过读取其输出的数据来获取有功功率信息。

在另一具体实施例中，本申请还可以通过光伏逆变器直接读取光伏逆变器的输出功率数据，具体可以通过连接到逆变器的监测设备或者通过逆变器自身的网络接口，获取光伏发电***的有功功率信息。

在步骤S220中，本申请所述的电压越限是指光伏配电台区接入电力***时，电压超出了规定的范围或标准。具体的标称电压可能会根据不同的国家、地区和电力***标准而有所差异，但电压越限造成的危害是普遍存在的，电压越限可能会对光伏发电***的逆变器、变压器和其他电气设备造成损坏，过高的电压可能导致设备的过载和过热，从而降低设备寿命甚至损坏设备；电压越限还可能增加电力***内部的电弧闪络风险，导致火灾或其他危险事件发生；电压越限还会影响光伏发电***的正常运行，并导致***功率输出降低。如果电压过低，可能使光伏***无法正常工作，导致电力***内部电压不平衡，影响整个供电网络的稳定性和可靠性。

在一具体实施例中，所述并网点设置的电压限值为根据标称电压和电压偏差计算得到所述并网点的电压限值，计算公式为：

其中，所述标称电压为U _nv ，所述电压偏差为a。

光伏低压配电台区接入电力***技术规定标称电压为220V/380V及以上供电电压正负偏差绝对值之和不超过标称电压的5%，即U _nv =220V，a=5%时，光伏低压配电台区的电压应当在209V~231V之间，即U _set =209V/231V，即当所述并网点的电压超过231V或低于209V时，都可以视为并网点的电压越限。

在另一具体实施例中，可以通过下述方法对并网点是否越限进行判断：

在U _PCC >U _nv (1+a)的情况下，所述并网点的电压越上限，U _set =U _nv (1+a)。

在U _PCC <U _nv (1-a)的情况下，所述并网点的电压越下限，U _set =U _nv (1-a)。

在U _nv (1+a)≥U _PCC ≥U _nv (1-a)的情况下，所述并网点的电压不越限；其中，所述并网点的电压为U _set 。

在步骤S220中，本申请所述的阻感性传输线路和感性传输线路是电路元件的两种不同响应方式，阻感性传输线路具有阻感性特性，也称为电感性特性，是指元件对电流变化的响应。当电路中存在电感元件（如电感线圈）时，该元件会产生自感电动势，使得电流无法瞬间改变。阻感性特性的主要表现是电压和电流之间呈现相位差，电流滞后于电压变化。当电流增大时，其自感电动势阻碍电流的变化，使得电感元件具有阻碍电流变化的作用。感性特性是指元件对频率变化的响应。当电路中存在电感元件时，该元件对高频信号（频率较高的交流信号）具有较大的阻抗，而对低频信号（频率较低的交流信号）具有较小的阻抗。感性特性是由于电感元件中的自感电动势导致的，其阻碍电流的变化作用随着频率的增加而增强。

在步骤S220中，若电压越限，通过考虑阻感性传输线路下的并网点电压-有功特性，计算出无功补偿装置的无功功率指令值。如图3所示为光伏配电台区接入电网的结构示意图，其中光伏台区被视为功率源，输出有功功率和无功功率为P _PV和Q _PV，传输线路呈阻感性，电抗值为R _S +jX _S ，电网电压幅值为U _g，相位记为0。无功补偿装置接在光伏配电台区出口处，补偿的无功功率值为Q _c。设为光伏电站送出线路的电流，/>，则由图3可得：

光伏电站并网点向电网注入的功率为：

经过推导可得到并网点电压的表达式为：

其中：

并网点电压的表达式包含两个不同的解，一个高电压值和一个低电压值，分别对应的电压的稳定点和不稳定点。不考虑电压稳定性低的情况，上述电压的表达式可简化为：

上式对应图4中Q=0情况下的P-U曲线，图4是本申请一具体实施例示出的不同无功支撑情况下P-U曲线图，即忽略光伏逆变器的剩余容量，逆变器工作在单位功率因数的情况下的电压-有功特性，当无功补偿装置提供无功出力时，Q=0.1p.u.指的是标幺值0.1倍的额定容量，正值是容性无功可以抬升电压；Q=-0.1p.u.是0.1倍额定容量的感性无功，可以降低电压。P-U曲线如图4中Q=-0.1p.u.和Q=0.1p.u.曲线所示。

从图4中可以看出，由于线路呈阻感性，随着光伏输出有功的增加，并网点电压先增加，再降低，最后到达输出有功的临界稳定点。当无功补偿装置输出无功为负值（感性无功功率）时，电压整体降低，临界稳定点左移，光伏输出有功裕度减小；当无功补偿装置输出无功为正值（容性无功）时，电压整体升高，临界稳定点右移，光伏输出有功裕度增加。

由上述公式也可以得出不同线路阻抗情况下的P-U曲线，如图5所示，图5是本申请一具体实施例示出的不同线路阻抗情况下P-U曲线图，从图5中可以看出，当线路为纯感性时，随着输出有功的增加，电压逐渐降低，在这种情况下，有可能发生无功不足导致的电压越下限问题；当线路为纯阻性时随着输出有功的增加，电压逐渐升高，在这种情况下会发生电压越上限问题；当线路为阻感性时，随着输出有功的增加，并网点电压先增加，再降低，最后到达临界稳定点，在此情况下电压越上限和下限的情况均可能发生。

在一具体实施例中，根据所述表达式确定所述无功补偿装置的无功功率指令值与所述电压限值间的表达式，所述无功功率指令值与所述电压限值间的表达式为：

其中，所述无功补偿装置的无功功率指令值为Q _RPCD ，所述并网点设置的电压限值为U _set 。

根据所述并网点电压-有功特性计算得到所述无功功率指令值，计算公式为：

在所述并网点电压越上限的情况下，Q _RPCD 为负数，无功补偿装置输出无功功率，以降低所述并网点电压直至其符合电压限值；在所述并网点电压越下限的情况下，Q _RPCD 为正数，无功补偿装置吸收无功功率。

在步骤S220中，所述无功补偿装置为静止无功发生器。本申请中所述无功补偿装置是用于调节电力***中的无功功率，以改善电网的功率因数和电压稳定性的装置。它通过注入或吸收无功功率来维持电压水平，并减少无功功率的流动，从而降低输电损耗和提高电力***的效率。根据不同的工作原理和组成结构，无功补偿装置可以分为以下几类：电容器型无功补偿装置，主要由电容器组成，用于注入或吸收无功功率，它能够快速响应电网的需求，通过电容器的充电和放电，向电网注入或吸收无功功率，以调节电压水平；谐波滤波器，用于过滤电力***中产生的谐波，保证电网的质量和稳定性，谐波滤波器通过选择性地吸收谐波分量，减少谐波对***的影响，它可以根据谐波的频率和幅值进行调节，以提高电力***的谐波抑制能力；静止无功补偿装置（Static Var Compensator），SVC是一种复合型的无功补偿装置，结合了电容器、电感器和可控电力电子装置，SVC能够实现对电压和无功功率的快速调节和控制，具有较高的补偿能力和响应速度，适用于对电力***动态响应要求高的场合；静止无功发生器（Static Var Generator，SVG）。

在本申请中，以静止无功发生器进行具体举例，但本申请并不对无功补偿装置进行限制。SVG是一种静态电力电子装置，主要用于调节电力***中的无功功率，从而实现对电压的调节和控制。其原理基于控制SVG中的电容器和电感器等元器件的充放电状态，来向电网注入或吸收无功功率，以实现对电压的调节。在电力***中，有功功率和无功功率共同组成了***负荷，其中无功功率是为了维持电压稳定而必需的。当无功功率的注入与吸收之间不平衡时，会导致电网的电压水平发生变化，从而影响电力***的正常运行。而静止无功发生器就是利用无功功率的注入和吸收来实现对电压的调节的。具体来说，静止无功发生器通过其内部的控制装置，控制其输出端口上并联的电容器和串联的电感器等元器件的充放电状态，以控制无功功率的流动方向和大小。当电压过高时，静止无功发生器通过控制电容器的充电，向电网注入无功功率，并降低电压；当电压过低时，静止无功发生器通过控制电容器的放电和电感器的充电，吸收电网中的无功功率，并提高电压。在此过程中，静止无功发生器的输出功率（即其所产生的无功功率）可以根据电力***的需求进行动态调节，以保持电压的稳定性和质量。

在一具体实施例中，当所述无功补偿装置为SVG时，可以根据所述无功功率指令值计算得到所述静止无功发生器的电压-无功外环下垂系数，所述计算公式为下垂系数计算公式，具体为：

其中，所述静止无功发生器的电压-无功外环下垂系数为k；根据所述静止无功发生器的电压-无功外环下垂系数k进行无功补偿。

如图6所示，图6为本申请一具体实施例示出的一种SVG下垂控制的无功外环结构示意图，将采集到的光伏逆变器输出有功代入下垂系数计算公式得到下垂系数乘上给定标称电压和实际电压的差值得到SVG无功功率参考。其中主电路部分包括：直流侧电容电压U _dc，逆变器侧电感L _f，网侧电感L _g，逆变器侧电流i _f1a，电网电压u _abc。控制部分包括Park变换，锁相环(Phase-Locked Loop, PLL)，直流外环、无功外环以及电流内环。其中Park变换将采集到的电压电流信号由三相静止坐标系abc转换为两相旋转坐标系dq0；锁相环获取PCC点电压的相位信息；直流外环输出得到d轴电流参考，维持直流电压稳定，d轴电流参考表达式如下所示：

其中，U _ref为直流侧电压参考值；k _pv 和k _iv 分别为电压调节器的比例增益参数和积分增益参数。

无功外环采用电压-无功下垂控制，输出得到q轴电流参考，进而控制SVG的输出无功，无功功率的表达式为：

电流内环利用比例积分控制器对SVG输出的无功电流进行控制。

在步骤S230中，如图7所示，根据电压-无功外环下垂系数作为静止无功发生器的无功电流参考，与所述并网点的电能数据中的电流数据进行差分比较，利用电流调节器控制静止无功发生器输出的无功电流以调节所述并网点的电压。如图7所示，图7是本申请一具体实施例示出的一种SVG变下垂系数控制结构示意图。根据所述并网点的电压电流信息计算得到所述并网点输出的有功功率P_PV，采集到的光伏逆变器输出有功代入下垂系数计算公式得到下垂系数k，乘上给定参考电压和实际电压的差值得到SVG无功功率参考。

与前述方法的实施例相对应，本申请实施例还提供了一种应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制装置，用于支持上述任意一个实施例或其组合所提供的应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制方法。

图8是一示例性实施例示出的一种应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制装置的结构示意图，装置包括：获取单元81、计算单元82、调节单元83。

获取单元81，用于获取所述并网点的电能数据，所述电能数据包括电压、电流、阻抗值及有功功率。

计算单元82，用于在所述并网点的电压越限的情况下，根据阻感性传输线路下的并网点电压-有功特性，计算无功补偿装置的无功功率指令值，其中，所述无功补偿装置并联在所述并网点上。

调节单元83，用于根据所述无功补偿装置的无功功率指令值进行无功功率补偿以调节所述并网点的电压。

在一示例性实施例中，获取单元81还用于采集所述并网点的电压电流信息；根据所述并网点的电压电流信息计算得到所述并网点输出的有功功率，计算公式如下：

其中，所述并网点输出的有功功率为P _PV ，u _a ，u _b ，u _c 是所述并网点的三相电压，i _a ，i _b ，i _c 是所述并网点的三相电流。

在另一示例性实施例中，计算单元82还用于根据所述并网点电压-有功特性确定所述并网点电压与有功功率间的表达式，所述并网点电压与有功功率间的表达式为：

其中，所述并网点的电压为U _PCC ，输出有功功率为P _PV ，传输线路的阻抗值为R _S +jX _S ，电网电压幅值为E；根据所述表达式确定所述无功补偿装置的无功功率指令值与所述电压限值间的表达式，所述无功功率指令值与所述电压限值间的表达式为：

其中，所述无功补偿装置的无功功率指令值为Q _RPCD ，所述并网点设置的电压限值为U _set 。

在另一示例性实施例中，计算单元82还用于根据所述并网点电压-有功特性计算得到所述无功功率指令值，计算公式为：

在另一示例性实施例中，计算单元82还用于计算所述并网点设置的电压限值，包括：根据标称电压和电压偏差计算得到所述并网点的电压限值，计算公式为：

其中，所述标称电压为U _nv ，所述电压偏差为a。

在另一示例性实施例中，计算单元82还用于判断所述并网点的电压是否越限；在U _PCC >U _nv (1+a)的情况下，所述并网点的电压越上限，U _set =U _nv (1+a)；在U _PCC <U _nv (1-a)的情况下，所述并网点的电压越下限，；在U _nv (1+a)≥U _PCC ≥U _nv (1-a)的情况下，所述并网点的电压不越限。

在另一示例性实施例中，计算单元82还用于在所述无功补偿装置为静止无功发生器时，根据所述无功功率指令值计算得到所述静止无功发生器的电压-无功外环下垂系数，计算公式为：

其中，所述静止无功发生器的电压-无功外环下垂系数为k。

在一示例性实施例中，调节单元83还用于根据电压-无功外环下垂系数作为静止无功发生器的无功电流参考，与所述并网点的电能数据中的电流数据进行差分比较，利用电流调节器控制静止无功发生器输出的无功电流以调节所述并网点的电压。

本申请应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制装置的实施例可以应用在计算机设备上，例如服务器或终端设备。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。通常根据该计算机设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。从硬件层面而言，如图9所示，为本申请实施例应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制装置在计算机设备的一种硬件结构图，除了图9所示的处理器901、内部总线902、网络接口903、内存904、以及非易失性存储器905之外，通常根据该计算机设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于光伏低压配电台区并网点的无功补偿控制方法，其特征在于，包括：

获取所述并网点的电能数据，所述电能数据包括电压、电流、阻抗值及有功功率；

在所述并网点的电压越限的情况下，根据阻感性传输线路下的并网点电压-有功特性，计算无功补偿装置的无功功率指令值，其中，所述无功补偿装置并联在所述并网点上；

所述根据阻感性传输线路下的并网点电压-有功特性，计算无功补偿装置的无功功率指令值，包括：

根据所述并网点电压-有功特性确定所述并网点电压与有功功率间的表达式，所述并网点电压与有功功率间的表达式为：

，

其中，所述并网点的电压为U _PCC ，输出有功功率为P _PV ，传输线路的阻抗值为R _S +jX _S ，电网电压幅值为E；

根据所述表达式确定所述无功补偿装置的无功功率指令值与所述电压限值间的表达式，所述无功功率指令值与所述电压限值间的表达式为：

，

其中，所述无功补偿装置的无功功率指令值为Q _RPCD ，所述并网点设置的电压限值为U _set ；

根据所述无功补偿装置的无功功率指令值进行无功功率补偿以调节所述并网点的电压。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据阻感性传输线路下的并网点电压-有功特性，计算无功补偿装置的无功功率指令值，包括：

根据所述并网点电压-有功特性计算得到所述无功功率指令值，计算公式为：

。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述并网点设置的电压限值，包括：

根据标称电压和电压偏差计算得到所述并网点的电压限值，计算公式为：

，

其中，所述标称电压为U _nv ，所述电压偏差为a。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述并网点的电压是否越限；

在U _PCC >U _nv (1+a)的情况下，所述并网点的电压越上限，U _set =U _nv (1+a)；

在U _PCC <U _nv (1-a)的情况下，所述并网点的电压越下限，；

在U _nv (1+a)≥U _PCC ≥U _nv (1-a)的情况下，所述并网点的电压不越限。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无功补偿装置为静止无功发生器。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述无功补偿装置的无功功率指令值进行无功功率补偿，包括：

根据所述无功功率指令值计算得到所述静止无功发生器的电压-无功外环下垂系数，计算公式为：

，

其中，所述静止无功发生器的电压-无功外环下垂系数为k；

根据所述静止无功发生器的电压-无功外环下垂系数进行无功补偿。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述静止无功发生器的电压-无功外环下垂系数进行无功补偿，包括：

根据电压-无功外环下垂系数作为静止无功发生器的无功电流参考，与所述并网点的电能数据中的电流数据进行差分比较，利用电流调节器控制静止无功发生器输出的无功电流以调节所述并网点的电压。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述并网点的电能数据，包括：

采集所述并网点的电压电流信息；

根据所述并网点的电压电流信息计算得到所述并网点输出的有功功率，计算公式如下：

，

其中，所述并网点输出的有功功率为P _PV ，u _a ，u _b ，u _c 是所述并网点的三相电压，i _a ，i _b ，i _c 是所述并网点的三相电流。