一种基于分布式电源接入的电网协同电压控制方法与流程

本发明属于电力控制技术领域，特别涉及一种基于分布式电源接入的电网协同电压控制方法。

背景技术：

随着人类社会的不断发展，人们对能源的需求越来越大。而随着传统能源消耗所带来的环境问题的日趋严重，可再生的新型能源被人们越来越多的使用。

当越来越多的分布式电源接入配电网，分布式电源在配电网中的比例也就越来越大，在提升了能源利用率的同时，也对配电网带来了巨大的冲击。

本发明提出一种基于分布式电源接入的电网协同电压控制方法，逆变器参与电压调整过程中，根据逆变器功率、功率因数角、分布式电源接入点电压确定逆变器不同的控制调整模式，通过调节功率因数发出感性无功功率进行调压的方式，提高了逆变器容量的利用率，同时减少线路上的无功传输，降低配电网的功率损耗和电压损失。

技术实现要素：

本发明提供一种基于分布式电源接入的电网协同电压控制方法，提高了逆变器容量的利用率，同时减少线路上的无功传输，降低配电网的功率损耗和电压损失。

本发明具体为一种基于分布式电源接入的电网协同电压控制方法，所述电网协同电压控制方法包括以下步骤：

步骤(1)：根据本地负荷情况，设置所述分布式电源接入点的目标电压限值和逆变器最大功率因数角；

步骤(2)：采集所述逆变器功率、功率因数角，采集所述分布式电源接入点电压；

步骤(3)：计算所述逆变器容量约束角；

步骤(4)：判断所述分布式电源接入点电压是否大于所述目标电压限值，若是，进入步骤(5)；若不是，返回步骤(2)；

步骤(5)：判断所述逆变器功率因数角是否小于所述逆变器容量约束角，若是，进入步骤(6)；若不是，进入步骤(8)；

步骤(6)：计算所述逆变器所需发出的无功功率；

步骤(7)：对所述逆变器所需发出的无功功率进行修正，进入步骤(13)；

步骤(8)：判断所述逆变器是否达到最大容量且未达到最大功率因数角，若是，进入步骤(9)；若不是，进入步骤(11)；

步骤(9)：计算所述逆变器所需发出的有功功率；

步骤(10)：对所述逆变器所需发出的有功功率进行修正，进入步骤(13)；

步骤(11)：计算所述逆变器所需发出的有功功率；

步骤(12)：对所述逆变器所需发出的有功功率进行修正，进入步骤(13)；

步骤(13)：对所述逆变器输出控制命令和控制量，实施电压控制。

所述逆变器容量约束角为p为所述逆变器输出有功功率，smax为所述逆变器输出最大功率。

所述逆变器所需发出的无功功率为u0为线路首端电压，uk为所述分布式电源接入点电压，uk,lim为所述分布式电源接入点的目标电压限值，x∑k为所述线路电抗；计算出所述逆变器所需发出的无功功率修正值uk,a为修正参数。

步骤(9)中所述逆变器所需发出的有功功率为，r∑k为所述线路阻抗；计算出所述逆变器所需发出的有功功率修正值uk,b为修正参数，ub为所述逆变器在达到最大容量约束角时所述分布式电源接入点的电压值。

步骤(11)中所述逆变器所需发出的有功功率为计算出所述逆变器所需发出的有功功率修正值uk,c为修正参数，uc为所述逆变器在达到最大功率因数角时所述分布式电源接入点的电压值。

与现有技术相比，有益效果是：所述电网协同电压控制方法根据逆变器功率、功率因数角、分布式电源接入点电压确定逆变器不同的控制调整模式，提高了逆变器容量的利用率，同时减少线路上的无功传输，降低配电网的功率损耗和电压损失。

附图说明

图1为本发明一种基于分布式电源接入的电网协同电压控制方法的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种基于分布式电源接入的电网协同电压控制方法的具体实施方式做详细阐述。

如图1所示，本发明的电网协同电压控制方法包括以下步骤：

首先，根据本地负荷情况，设置分布式电源接入点的目标电压限值和逆变器最大功率因数角。

其次，采集逆变器功率、功率因数角，采集分布式电源接入点电压，计算逆变器容量约束角p为所述逆变器输出有功功率，smax为所述逆变器输出最大功率。

再次，确定逆变器不同的控制方式：

判断所述分布式电源接入点电压是否大于所述目标电压限值，若不是，继续采集信号；若是，进一步判断所述逆变器功率因数角是否小于所述逆变器容量约束角，

若是，进入逆变器电压控制策略的无功补偿阶段：计算所述逆变器所需发出的无功功率u0为线路首端电压，uk为所述分布式电源接入点电压，uk,lim为所述分布式电源接入点的目标电压限值，x∑k为所述线路电抗；对所述逆变器所需发出的无功功率进行修正uk,a为修正参数；

若不是，判断逆变器是否达到最大容量且未达到最大功率因数角，

若是，进入逆变器电压控制策略的最大功率调整阶段：计算逆变器所需发出的有功功率

，r∑k为所述线路阻抗，对逆变器所需发出的有功功率进行修正uk,b为修正参数，ub为所述逆变器在达到最大容量约束角时所述分布式电源接入点的电压值；

若不是，进入逆变器电压控制策略的功率缩减阶段：计算逆变器所需发出的有功功率对所述逆变器所需发出的有功功率进行修正uk,c为修正参数，uc为所述逆变器在达到最大功率因数角时所述分布式电源接入点的电压值。

最后，对逆变器输出控制命令和控制量，实施电压控制。

最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。

技术特征：

1.一种基于分布式电源接入的电网协同电压控制方法，其特征在于，所述电网协同电压控制方法包括以下步骤：

步骤(1)：根据本地负荷情况，设置所述分布式电源接入点的目标电压限值和逆变器最大功率因数角；

步骤(2)：采集所述逆变器功率、功率因数角，采集所述分布式电源接入点电压；

步骤(3)：计算所述逆变器容量约束角；

步骤(4)：判断所述分布式电源接入点电压是否大于所述目标电压限值，若是，进入步骤(5)；若不是，返回步骤(2)；

步骤(5)：判断所述逆变器功率因数角是否小于所述逆变器容量约束角，若是，进入步骤(6)；若不是，进入步骤(8)；

步骤(6)：计算所述逆变器所需发出的无功功率；

步骤(7)：对所述逆变器所需发出的无功功率进行修正，进入步骤(13)；

步骤(8)：判断所述逆变器是否达到最大容量且未达到最大功率因数角，若是，进入步骤(9)；若不是，进入步骤(11)；

步骤(9)：计算所述逆变器所需发出的有功功率；

步骤(10)：对所述逆变器所需发出的有功功率进行修正，进入步骤(13)；

步骤(11)：计算所述逆变器所需发出的有功功率；

步骤(12)：对所述逆变器所需发出的有功功率进行修正，进入步骤(13)；

步骤(13)：对所述逆变器输出控制命令和控制量，实施电压控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于分布式电源接入的电网协同电压控制方法，其特征在于，所述逆变器容量约束角为p为所述逆变器输出有功功率，smax为所述逆变器输出最大功率。

3.根据权利要求2所述的一种基于分布式电源接入的电网协同电压控制方法，其特征在于，所述逆变器所需发出的无功功率为u0为线路首端电压，uk为所述分布式电源接入点电压，uk,lim为所述分布式电源接入点的目标电压限值，xσk为所述线路电抗；计算出所述逆变器所需发出的无功功率修正值uk,a为修正参数。

4.根据权利要求3所述的一种基于分布式电源接入的电网协同电压控制方法，其特征在于，步骤(9)中所述逆变器所需发出的有功功率为，r∑k为所述线路阻抗；计算出所述逆变器所需发出的有功功率修正值uk,b为修正参数，ub为所述逆变器在达到最大容量约束角时所述分布式电源接入点的电压值。

5.根据权利要求4所述的一种基于分布式电源接入的电网协同电压控制方法，其特征在于，步骤(11)中所述逆变器所需发出的有功功率为计算出所述逆变器所需发出的有功功率修正值uk,c为修正参数，uc为所述逆变器在达到最大功率因数角时所述分布式电源接入点的电压值。

技术总结
本发明提供了一种基于分布式电源接入的电网协同电压控制方法，包括以下步骤：(1)：设置参考值；(2)：采集信息；(3)：计算逆变器容量约束角；(4)：判断接入点电压是否大于目标电压限值，若是，至(5)；若否，至(2)；(5)：判断功率因数角是否小于容量约束角，若是，至(6)；若否，至(8)；(6)：计算逆变器需发出无功功率；(7)：修正，至(13)；(8)：判断逆变器是否达到最大容量且未达到最大功率因数角，若是，至(9)；若否，至(11)；(9)：计算逆变器需发出有功功率；(10)：修正，至(13)；(11)：计算逆变器需发出有功功率；(12)：修正，至(13)；(13)：对逆变器输出控制命令和控制量。

技术研发人员：周泽
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司;国网江苏省电力有限公司射阳县供电分公司;射阳县电气实业有限公司
技术研发日：2020.11.11
技术公布日：2021.03.12