CN204761035U - 一种分布式光伏电站自动电压控制*** - Google Patents

一种分布式光伏电站自动电压控制*** Download PDF

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任岩
杨峰
洪晶
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Abstract

一种分布式光伏电站自动电压控制***，其特征在于，在电厂总并网点处安装电厂并网点监测***(1)，获取总并网点处的三相电网电压、总无功功率的实时数据；通过独立于前述电厂并网点监测***(1)的专网监控***(2)通过AVC自动电压控制器(3)经协议转换器(6)与每台光伏逆变器(7)连接，AVC自动电压控制器(3)同时接受调度***(4)对所述电站下发的无功功率指令，并通过交换机(5)和以太网光纤实现一对多的联网连接。所述***通过集中控制，充分利用电站内各光伏逆变器的无功能力，向电网提供所需无功，调节电网电压，可替代光伏电站额外配备的SVC/SVG等无功补偿装置，满足电网对光伏电站的无功要求，降低电站运行成本。

Description

一种分布式光伏电站自动电压控制***
技术领域
本实用新型属于电力***控制技术领域，特别是涉及一种光伏电站无需配置SVC/SVG等无功补偿装置的自动电压控制技术。
背景技术
《GB/T-19964-2012光伏发电站接入电力***技术规定》要求光伏电站具备一定的无功功率调节和电网电压控制能力。为了满足要求，近年来建设的光伏电站一般都加装了无功补偿装置，如常见的SVC/SVG等，(SVC静止无功补偿器，SVG静止无功发生器)实现了无功功率的快速调节，同时实现了电网电压调控。但是这种额外配置的SVC/SVG设备成本高，且一旦投运后需持续耗费大量电费，对电站投资和经济运行增加了负担。
光伏逆变器普遍使用有功无功解耦控制，每一台光伏逆变器都可以独立地向电网输送无功功率。行业标准要求光伏逆变器在额定有功出力条件下满足-0.95～0.95功率因数范围内动态可调，折算后每台光伏逆变器可以实现最大0.31倍额定有功容量的无功功率。如果充分利用光伏逆变器自身的无功容量，可替代SVC/SVG向电网输送无功，调节电网电压，从而降低电站投资运行成本。
发明内容
为充分利用光伏逆变器无功补偿能力，本实用新型提供了一种分布式光伏电站自动电压控制***。
本实用新型采用的技术方案如下：
所述分布式光伏电站自动电压控制***的特征在于，在电厂总并网点处安装电厂并网点监测***，获取总并网点处的三相电网电压、总无功功率的实时数据；通过独立于前述电厂并网点监测***的专网监控***通过AVC自动电压控制器经协议转换器与每台光伏逆变器连接，AVC自动电压控制器同时接受调度***对所述电站下发的无功功率指令，并通过交换机和以太网光纤实现一对多的联网连接。
在电厂并网点安装检测***，获取并网点电压、总无功功率、总有功功率的实时数据。***可设置为电压自动控制模式和无功功率调度模式。设置为电压自动控制模式时，如电压偏差值ΔU在预先设定的电压偏差死区阈值内，则光伏电站不进行无功补偿，否则计算得到无功补偿参考值作为所需补偿无功参考值；设置为无功功率调度模式时，则计算无功偏差值；如无功偏差值在预先设定的无功偏差死区阈值内，则光伏电站不改变无功输出，否则将无功偏差值作为所需补偿无功参考值。
***计算出每台光伏逆变器的无功功率目标值，包括以下步骤：
(1)通过站内综合控制***获取当前并网的光伏逆变器的台数Ni，功率等级Pi，得到所有并网逆变器的有功功率总和；
(2)通过站内综合控制***获取当前并网的光伏逆变器的实时无功功率Qi，得到所有并网逆变器实时无功功率总和；
(3)用当前并网的所有光伏逆变器的功率等级Pi分别除以功率总和Pmax得到各台光伏逆变器的无功功率比率；
(4)用总无功功率分别与逆变器各自无功功率比率相乘得到各光伏逆变器的无功功率给定值，对各并网逆变器输出相应的无功功率令；
***与光伏逆变器之间的通讯方式为：***通过独立于电站监控***的专网与每台光伏逆变器连接，通过交换机和以太网光纤实现一对多的联网。包括以下步骤：
(1)***根据分布式无功分配方法计算出每台逆变器的无功指令，以“(设备1编号+设备1无功指令)+(设备2编号+设备2无功指令)+……(设备N编号+设备N无功指令)”格式组成信息帧，并通过广播模式在专网内连续发布10次。
(2)每台光伏逆变器都配备各自的协议转换器，协议转换器接收到广播信息后解析提取出各自对应逆变器的无功指令，并将无功指令以canbus、profibus或RS485等总线技术发送给逆变器。
(3)逆变器执行无功指令，发出相应无功功率。
所述***通过集中控制，充分利用电站内各光伏逆变器的无功能力，向电网提供所需无功，调节电网电压，可替代光伏电站额外配备的SVC/SVG等无功补偿装置，满足电网对光伏电站的无功要求，降低电站运行成本。
附图说明
图1为本实用新型***通讯图；
图2为本实用新型控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明：
如图1、2所示。一种分布式光伏电站自动电压控制***，在电厂总并网点处安装电厂并网点监测***1，获取总并网点处的三相电网电压、总无功功率的实时数据；通过独立于前述电厂并网点监测***1的专网监控***2通过AVC自动电压控制器3经协议转换器6与每台光伏逆变器7连接，AVC自动电压控制器3同时接受调度***4对所述电站下发的无功功率指令，并通过交换机5和以太网光纤实现一对多的联网连接。
所述每台光伏逆变器7均各自配备一协议转换器6，协议转换器接收到广播信息后解析提取出各自对应逆变器的无功指令，并将无功指令以canbus、profibus或RS485总线形式发送给逆变器。
所述光伏逆变器7用于执行无功指令，发出相应无功功率。
所述AVC自动电压控制器3用于获取当前并网的光伏逆变器的台数Ni，功率等级Pi和实时无功功率Qi，并将所有光伏逆变器的功率等级相加得到有功功率总和Pmax＝P1*N1+P2*N2+….+Pi*Ni，所有逆变器实时无功功率总和Qin＝Q1+Q2+…Qi。
***可设置为电压自动控制模式和无功功率调度模式。
设置为电压自动控制模式时，由ΔU＝|Utarg-Umea|计算电压偏差值ΔU；如电压偏差值ΔU在预先设定的电压偏差死区阈值内，则光伏电站不进行无功补偿，否则计算得到无功补偿参考值ΔQ，并将ΔQ作为所需补偿无功参考值；
设置为无功功率调度模式时，则根据公式ΔQ＝|Qtarg-Qmea|计算无功偏差值ΔQ；如无功偏差值ΔQ在预先设定的无功偏差死区阈值内，则光伏电站不改变无功输出，否则将ΔQ作为所需补偿无功参考值；。
***计算出每台光伏逆变器的无功功率目标值，包括以下步骤：
(1)通过站内综合控制***获取当前并网的光伏逆变器的台数Ni，功率等级Pi，得到所有并网逆变器的有功功率总和Pmax＝P1*N1+P2*N2+….+Pi*Ni；
(2)通过站内综合控制***获取当前并网的光伏逆变器的实时无功功率Qi，得到所有并网逆变器实时无功功率总和Qin＝Q1+Q2+…Qi；
(3)用当前并网的所有光伏逆变器的功率等级Pi分别除以功率总和Pmax得到各台光伏逆变器的无功功率比率Pi/Pmax；
(3)用总无功功率分别与逆变器各自无功功率比率相乘得到各光伏逆变器的无功功率给定值Qi_ref＝(ΔQ+Qin)*Pi/Pmax，对各并网逆变器输出相应的无功功率指令；
***与光伏逆变器之间的通讯方式为：***通过独立于电站监控***的专网与每台光伏逆变器连接，通过交换机和以太网光纤实现一对多的联网。包括以下步骤：
(1)***根据分布式无功分配方法计算出每台逆变器的无功指令，以“(设备1编号+设备1无功指令)+(设备2编号+设备2无功指令)+……(设备N编号+设备N无功指令)”格式组成信息帧，并通过广播模式在专网内连续发布10次。
(2)每台光伏逆变器都配备各自的协议转换器，协议转换器接收到广播信息后解析提取出各自对应逆变器的无功指令，并将无功指令以canbus、profibus或RS485等总线技术发送给逆变器。

Claims (2)

1.一种分布式光伏电站自动电压控制***，其特征在于，在电厂总并网点处安装电厂并网点监测***(1)，获取总并网点处的三相电网电压、总无功功率的实时数据；通过独立于前述电厂并网点监测***(1)的专网监控***(2)通过AVC自动电压控制器(3)经协议转换器(6)与每台光伏逆变器(7)连接，AVC自动电压控制器(3)同时接受调度***(4)对所述电站下发的无功功率指令，并通过交换机(5)和以太网光纤实现一对多的联网连接。
2.如权利要求1所述的分布式光伏电站自动电压控制***，其特征在于，所述每台光伏逆变器(7)均各自配备一协议转换器(6)，协议转换器接收到广播信息后解析提取出各自对应逆变器的无功指令，并将无功指令以canbus、profibus或RS485总线形式发送给逆变器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108206525A (zh) * 2016-12-19 2018-06-26 中国电力科学研究院 基于逆变器和通信专网的光伏发电站无功补偿***及方法
CN114243721A (zh) * 2021-11-23 2022-03-25 国电南瑞科技股份有限公司 一种光伏电站无功补偿方法及***
CN114256972A (zh) * 2021-12-06 2022-03-29 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于采集终端的光伏逆变器监测控制***及方法

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