一种分布式光伏电站的功率因数补偿系统及其补偿方法技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式光伏电站的功率因数补偿系统，包括供电母线，用于连接外部供电网络；变压器，与供电母线连接，用于将供电母线上的高压电降压后输送至配电柜；配电柜，用于将变压器降压后的电能分配到各个用电设备；逆变器，与容量最小的配电柜的进线端连接，用于将分布式光伏电站的电能输入用电网络；第一SVG无功补偿器，用于对逆变器侧进行无功补偿；第二SVG无功补偿器，用于对整个用电网络进行无功补偿；控制器；用于采集供电母线和分布式光伏电站的有功功率和无功功率和优化整个用电网络的功率因数。本发明专利技术能够改进现有技术的不足，可以有效提高带有分布式光伏入网接口的用电系统对于自身功率因数调节的精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式光伏电站的功率因数补偿系统及其补偿方法
本专利技术涉及光伏并网发电
，尤其是一种分布式光伏电站的功率因数补偿系统及其补偿方法。
技术介绍
传统的10kV及以下并联电容补偿装置并联在用户侧母线，用户都为用电设备，无功补偿设备控制器控制的策略也是建立在有功正向的基础之上，当接入分布式光伏电站之后，分布式光伏电站的发电量在用户消纳一部分后可能会上送，即有功可能会出现负值。如果按照传统功率因数的计算方法进行监控，无功补偿设备控制器会退出运行，导致功率因素降低。为了避免这一问题，带有分布式光伏入网接口的用电系统会将功率因数计算的方式进行优化，从而避免这一问题。但是，在实际运行过程中，分布式光伏电站在并网前后，会对整个用电系统带来干扰波动，导致现有的无功补偿装置无法及时进行有效的调整，导致用电系统功率因数的持续性波动。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种分布式光伏电站的功率因数补偿系统及其补偿方法，能够解决现有技术的不足，可以有效提高带有分布式光伏入网接口的用电系统对于自身功率因数调节的精确度。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。一种分布式光伏电站的功率因数补偿系统，包括，供电母线，用于连接外部供电网络；变压器，与供电母线连接，用于将供电母线上的高压电降压后输送至配电柜；配电柜，用于将变压器降压后的电能分配到各个用电设备；逆变器，与容量最小的配电柜的进线端连接，用于将分布式光伏电站的电能输入用电网络；第一SVG无功补偿器，连接至逆变器的进线端，用于对逆变器侧进行无功补偿；第二SVG无功补偿器，连接至变压器的出线端，用于对整个用电网络进行无功补偿；控制器；其输入端分别连接变压器和逆变器，用于采集供电母线和分布式光伏电站的有功功率和无功功率，其输出端分别连接第一SVG无功补偿器和第二SVG无功补偿器，用于优化整个用电网络的功率因数。一种上述的分布式光伏电站的功率因数补偿系统的补偿方法，包括以下步骤：A、工作状态1：分布式光伏电站从离线状态转为并网发电状态，逆变器开始向用电网络输送电能，控制器根据采集到的逆变器侧无功功率，控制第一SVG无功补偿器进行同步无功补偿；控制器根据第一SVG无功补偿器进行的无功补偿数据，控制第二SVG无功补偿器进行无功补偿；B、工作状态2：分布式光伏电站保持并网发电状态，控制器根据采集到的供电母线侧的无功功率，控制第二SVG无功补偿器进行无功补偿；C、工作状态3：分布式光伏电站从并网发电状态转为离线状态，逆变器停止向用电网络输送电能，控制器根据采集到的供电母线侧的无功功率，控制第二SVG无功补偿器进行同步无功补偿，控制器根据第二SVG无功补偿器进行的无功补偿数据，控制第一SVG无功补偿器进行无功补偿。作为优选，步骤A中，第二SVG无功补偿器对供电母线侧进行超前补偿，，其中，为第一SVG无功补偿器的无功补偿量，为第二SVG无功补偿器的无功补偿量，和为比例常数，并为等式两边平衡量纲。作为优选，步骤B中，第二SVG无功补偿器的无功补偿量大于供电母线侧的无功功率3%～5%。作为优选，步骤C中，第一SVG无功补偿器对逆变器侧的补偿量保持线性减小，补偿量的减小速度为，，其中，为第一SVG无功补偿器减小的速度，为分布式光伏电站的有功功率，为供电母线的有功功率，为比例常数，并为等式两边平衡量纲。采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本专利技术通过对整个光伏并网过程进行分解处理，根据不同的工况设计了对应的补偿策略，可以有效改善分布式光伏电站并网前后整个用电系统的无功补偿准确性，减小用电系统功率因数的波动。附图说明图1是本专利技术一个具体实施方式的原理图。图中：1、供电母线；2、变压器；3、配电柜；4、逆变器；5、第一SVG无功补偿器；6、第二SVG无功补偿器；7、控制器。具体实施方式本专利技术中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。参照图1，本专利技术一个具体实施方式包括，供电母线1，用于连接外部供电网络；变压器2，与供电母线1连接，用于将供电母线上的高压电降压后输送至配电柜3；配电柜3，用于将变压器2降压后的电能分配到各个用电设备；逆变器4，与容量最小的配电柜3的进线端连接，用于将分布式光伏电站的电能输入用电网络；第一SVG无功补偿器5，连接至逆变器4的进线端，用于对逆变器侧进行无功补偿；第二SVG无功补偿器6，连接至变压器2的出线端，用于对整个用电网络进行无功补偿；控制器7；其输入端分别连接变压器2和逆变器4，用于采集供电母线和分布式光伏电站的有功功率和无功功率，其输出端分别连接第一SVG无功补偿器5和第二SVG无功补偿器6，用于优化整个用电网络的功率因数。一种上述的分布式光伏电站的功率因数补偿系统的补偿方法，包括以下步骤：A、工作状态1：分布式光伏电站从离线状态转为并网发电状态，逆变器4开始向用电网络输送电能，控制器7根据采集到的逆变器4侧无功功率，控制第一SVG无功补偿器5进行同步无功补偿；控制器7根据第一SVG无功补偿器5进行的无功补偿数据，控制第二SVG无功补偿器6进行无功补偿；B、工作状态2：分布式光伏电站保持并网发电状态，控制器7根据采集到的供电母线侧的无功功率，控制第二SVG无功补偿器6进行无功补偿；C、工作状态3：分布式光伏电站从并网发电状态转为离线状态，逆变器4停止向用电网络输送电能，控制器7根据采集到的供电母线侧的无功功率，控制第二SVG无功补偿器6进行同步无功补偿，控制器7根据第二SVG无功补偿器6进行的无功补偿数据，控制第一SVG无功补偿器5进行无功补偿。步骤A中，第二SVG无功补偿器6对供电母线侧进行超前补偿，，其中，为第一SVG无功补偿器5的无功补偿量，为第二SVG无功补偿器6的无功补偿量，和为比例常数，并为等式两边平衡量纲。步骤B中，第二SVG无功补偿器6的无功补偿量大于供电母线侧的无功功率3%～5%。步骤C中，第一SVG无功补偿器5对逆变器侧的补偿量保持线性减小，补偿量的减小速度为，，其中，为第一SVG无功补偿器5减小的速度，为分布式光伏电站的有功功率，为供电母线的有功功率，为比例常数，并为等式两边平衡量纲。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式光伏电站的功率因数补偿系统，其特征在于：包括，供电母线（1），用于连接外部供电网络；变压器（2），与供电母线（1）连接，用于将供电母线上的高压电降压后输送至配电柜（3）；配电柜（3），用于将变压器（2）降压后的电能分配到各个用电设备；逆变器（4），与容量最小的配电柜（3）的进线端连接，用于将分布式光伏电站的电能输入用电网络；第一SVG无功补偿器（5），连接至逆变器（4）的进线端，用于对逆变器侧进行无功补偿；第二SVG无功补偿器（6），连接至变压器（2）的出线端，用于对整个用电网络进行无功补偿；控制器（7）；其输入端分别连接变压器（2）和逆变器（4），用于采集供电母线和分布式光伏电站的有功功率和无功功率，其输出端分别连接第一SVG无功补偿器（5）和第二SVG无功补偿器（6），用于优化整个用电网络的功率因数。

【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏电站的功率因数补偿系统，其特征在于：包括，供电母线（1），用于连接外部供电网络；变压器（2），与供电母线（1）连接，用于将供电母线上的高压电降压后输送至配电柜（3）；配电柜（3），用于将变压器（2）降压后的电能分配到各个用电设备；逆变器（4），与容量最小的配电柜（3）的进线端连接，用于将分布式光伏电站的电能输入用电网络；第一SVG无功补偿器（5），连接至逆变器（4）的进线端，用于对逆变器侧进行无功补偿；第二SVG无功补偿器（6），连接至变压器（2）的出线端，用于对整个用电网络进行无功补偿；控制器（7）；其输入端分别连接变压器（2）和逆变器（4），用于采集供电母线和分布式光伏电站的有功功率和无功功率，其输出端分别连接第一SVG无功补偿器（5）和第二SVG无功补偿器（6），用于优化整个用电网络的功率因数。2.一种权利要求1所述的分布式光伏电站的功率因数补偿系统的补偿方法，其特征在于包括以下步骤：A、工作状态1：分布式光伏电站从离线状态转为并网发电状态，逆变器（4）开始向用电网络输送电能，控制器（7）根据采集到的逆变器（4）侧无功功率，控制第一SVG无功补偿器（5）进行同步无功补偿；控制器（7）根据第一SVG无功补偿器（5）进行的无功补偿数据，控制第二SVG无功补偿器（6）进行无功补偿；B、工作状态2：分布式光...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军红，韩子维，周欣，陈杨，
申请(专利权)人：中盛新能源科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32