一种电网多无功电压装置无功分配协调控制系统及方法制造方法及图纸

一种电网多无功电压装置无功分配协调控制系统及方法，包括服务器、AVC控制器、远动机、以太网和无功调节设备。AVC控制器用来采集无功调节设备和系统信息并且实现自动电压控制功能；服务器用来产生系统的无功调节指令；远动机用来将AVC控制器采集到的信息上送给服务器并且接收来自服务器的无功调节指令；无功调节设备主要包括各光伏逆变器和SVG，用来调节系统的无功功率；以太网用来远动机、AVC控制器和无功调节设备之间的数据通信。本发明专利技术能够控制光伏并网点电压在合理范围内，有利于实现大规模光伏电站的安全稳定并网，对后续的研究具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种电网多无功电压装置无功分配协调控制系统及方法
本专利技术属于电网控制领域，具体涉及一种电网多无功电压装置无功分配协调控制系统及方法。
技术介绍
当今世界能源危机，化石能源日渐枯竭，风能和太阳能是目前应用最广泛的可再生能源。风能和太阳能与其他常规能源相比，优点是：取之不尽，用之不竭；分布范围广，能源不需要运输，可分散使用；对环境影响极小，不破坏生态环境。近几年来，光伏发电发展迅猛，随着光伏发电相关技术的日趋成熟，世界光伏发电总装机容量不断上升，大规模光伏并网对电网也会产生很多影响。我国以光伏和风电为主的新能源厂站大都是大规模集群式开发，通过长距离输电线路外送。由于当地电网较弱，新能源并网点电压支撑能力较弱，因此无功电压问题突出。另外，光伏发电受太阳辐照度的影响，具有随机性和波动性的特点，这种随机性和波动性也会对并网点的电压造成一定的影响，使并网点电压更容易越限。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种电网多无功电压装置无功分配协调控制系统及方法，以此协调无功调节设备的无功输出，以保证电网电压安全稳定。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种电网多无功电压装置无功分配协调控制系统，其特征在于，包括：AVC控制器、远动机、服务器、无功调节设备和以太网；所述AVC控制器采集各光伏逆变器、SVG的无功初始状况，以及光伏电站并网点的电压，AVC控制器将采集到的信息发送给远动机并且接收来自远动机的无功调节指令，实现自动电压控制功能，并控制各光伏逆变器和SVG发出指定无功功率；所述远动机接收来自AVC控制器的信息并上送给服务器，同时接收来自服务器的无功调节指令并将无功调节指令传送给AVC控制器；所述服务器根据电压的设定值，计算出系统的无功需求量，将无功需求量发送给远动机；所述无功调节设备包括各光伏逆变器和SVG，接收来自AVC控制器的控制指令并调整各自输出的无功功率；所述以太网用来实现AVC控制器、远动机和无功调节设备之间的数据通信。此外，还提出了一种如上所述的电网多无功电压装置无功分配协调控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、AVC控制器采集各光伏逆变器、SVG的无功初始状况，以及光伏电站并网点的电压；步骤二、AVC控制器通过以太网将采集的信息传送给远动机，远动机上送给服务器，服务器判断并网点电压是否越限，若越限，服务器根据设定的电压值计算出系统的无功缺额，并根据制定好的无功分配策略生成无功控制指令；步骤三、服务器将无功控制指令传输给远动机，远动机通过以太网将控制指令发送给AVC控制器，AVC控制器根据控制指令在无功调节设备间分配无功功率；步骤四、若无功调节设备不满足预先制定的约束条件，约束条件包括无功调节设备容量限制和最大电流限制，该无功调节设备不发无功；若满足约束条件，无功调节设备根据AVC控制指令发出指定无功，调节系统的无功功率，使并网点电压在合理范围内。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：所述步骤二中，无功分配策略具体为：无功分配在光伏逆变器和SVG间分配时，优先考虑SVG，若SVG满发，剩余的无功需求量在各光伏逆变器间进行分配，分配原则为线路中的有功网损最小。所述步骤二中，无功分配策略具体为：光伏电站具有n条集电线路，每条集电线路上具有m个光伏发电单元，每个光伏发电单元经一个升压变压器接入集电线路，则系统总的无功缺额为：其中，Qimin是第i台光伏逆变器发出的最小无功量，Qimax为第i台光伏逆变器发出的最大无功量，Qsref为SVG发出的无功量，Qref为系统总的无功缺额，Qiref为第i台光伏逆变器发出的无功量，ki为第i台光伏逆变器的无功分配系数；总的损耗为：其中，∑ΔP为线路中总的有功损耗，mn为光伏的个数，ri为第i个光伏到并网点的等效阻抗，UiL为第i个升压变压器低压侧的电压；无功分配原则按照线路中总的有功损耗最小来确定各光伏逆变器发出的无功功率。本专利技术的有益效果是：所提出的无功分配协调控制系统通过AVC控制器测得的实时数据来计算出系统的无功需求，并合理分配所需的无功，达到系统电压在安全的范围内，与现有的方法相比，所提出的方法利用了光伏逆变器的无功输出能力，减少了无功补偿设备的投入，并且在并网点电压控制方面也能达到理想的效果，本系统的研究，有利于实现大规模光伏电站的安全稳定并网，对后续的研究具有重要意义。附图说明图1为本专利技术提出的无功分配协调控制系统实现无功电压控制的流程图。图2为本专利技术的无功分配协调控制系统的结构图。图3为本专利技术的并网光伏电站的拓扑图。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。如图2所示的无功分配协调控制系统，该系统包括服务器、AVC控制器、远动机、无功调节设备和以太网，其中：AVC控制器采集各光伏逆变器、SVG的无功初始状况，光伏电站并网点的电压，将采集到的信息送给远动机并且接收来自远动机的无功调节指令，实现自动电压控制功能，控制各光伏逆变器和SVG发出指定无功功率；远动机接收来自AVC控制器的信息并上送给服务器，同时接收来自服务器的无功调节指令并将无功调节指令传送给AVC控制器；服务器根据电压的设定值，计算出系统的无功需求量，将无功需求量发送给远动机；无功调节设备包括各光伏逆变器和SVG，接收来自AVC控制器的控制指令调整各自输出的无功功率；以太网用来实现远动机、AVC控制器和无功调节设备之间的数据通信。如图1所示的无功电压控制流程图，采用该系统进行无功协调分配包括以下步骤：一、AVC控制器采集各光伏逆变器、SVG的无功初始状况，光伏电站并网点的电压，如图2所示，AVC控制器和远动机接在同一条以太网上，通过远动机接收来自服务器的无功调节指令，通过AVC控制器实现对无功调节设备的控制。二、AVC控制器通过以太网将采集的信息传送给远动机，远动机上送给服务器，服务器判断并网点电压是否越限，若越限，服务器根据设定的电压值计算出系统的无功缺额，并根据制定好的无功分配策略生成无功控制指令，无功分配策略具体为：如图3所示的并网光伏电站的拓扑结构，该光伏电站具有n条集电线路，每条集电线路上具有m个光伏发电单元，每个光伏发电单元经一个升压变压器接入集电线路。其中，Qimin是第i台光伏逆变器发出的最小无功量，Qimax为第i台光伏逆变器发出的最大无功量，Qsref为SVG发出的无功量，Qref为系统总的无功缺额，Qiref为第i台光伏逆变器发出的无功量，ki为第i台光伏逆变器的无功分配系数；总的损耗为：其中，∑ΔP为线路中总的有功损耗，mn为光伏的个数，ri为第i个光伏到并网点的等效阻抗，UiL为第i个升压变压器低压侧的电压；无功分配原则按照线路中总的有功损耗最小来确定各光伏逆变器发出的无功功率。三、服务器将无功控制指令传输给远动机，远动机通过以太网将控制指令发送给AVC控制器，AVC控制器根据控制指令在无功调节设备间分配无功功率。四、若无功调节设备不满足预先制定的约束条件，包括无功调节设备容量限制、最大电流限制，该无功调节设备不发无功，若满足约束条件，无功调节设备根据AVC控制指令发出指定无功，调节系统的无功功率，使并网点电压在合理范围内。以上仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本专利技术思路下的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网多无功电压装置无功分配协调控制系统，其特征在于，包括：AVC控制器、远动机、服务器、无功调节设备和以太网；所述AVC控制器采集各光伏逆变器、SVG的无功初始状况，以及光伏电站并网点的电压，AVC控制器将采集到的信息发送给远动机并且接收来自远动机的无功调节指令，实现自动电压控制功能，并控制各光伏逆变器和SVG发出指定无功功率；所述远动机接收来自AVC控制器的信息并上送给服务器，同时接收来自服务器的无功调节指令并将无功调节指令传送给AVC控制器；所述服务器根据电压的设定值，计算出系统的无功需求量，将无功需求量发送给远动机；所述无功调节设备包括各光伏逆变器和SVG，接收来自AVC控制器的控制指令并调整各自输出的无功功率；所述以太网用来实现AVC控制器、远动机和无功调节设备之间的数据通信。

【技术特征摘要】
1.一种电网多无功电压装置无功分配协调控制系统，其特征在于，包括：AVC控制器、远动机、服务器、无功调节设备和以太网；所述AVC控制器采集各光伏逆变器、SVG的无功初始状况，以及光伏电站并网点的电压，AVC控制器将采集到的信息发送给远动机并且接收来自远动机的无功调节指令，实现自动电压控制功能，并控制各光伏逆变器和SVG发出指定无功功率；所述远动机接收来自AVC控制器的信息并上送给服务器，同时接收来自服务器的无功调节指令并将无功调节指令传送给AVC控制器；所述服务器根据电压的设定值，计算出系统的无功需求量，将无功需求量发送给远动机；所述无功调节设备包括各光伏逆变器和SVG，接收来自AVC控制器的控制指令并调整各自输出的无功功率；所述以太网用来实现AVC控制器、远动机和无功调节设备之间的数据通信。2.一种如权利要求1所述的电网多无功电压装置无功分配协调控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、AVC控制器采集各光伏逆变器、SVG的无功初始状况，以及光伏电站并网点的电压；步骤二、AVC控制器通过以太网将采集的信息传送给远动机，远动机上送给服务器，服务器判断并网点电压是否越限，若越限，服务器根据设定的电压值计算出系统的无功缺额，并根据制定好的无功分配策略生成无功控制指令；步骤三、服务器将无功控制指令传输给远动机，远动机通过以太网将控制指令发送给AVC控制器，AVC控制器根据控制指令在无...

【专利技术属性】
技术研发人员：范立新，颜全椿，徐妍，唐一铭，杨宏宇，莫菲，都晨，刘亚南，单华，杨春，张强，汤奕，王琦，俞智鹏，
申请(专利权)人：江苏方天电力技术有限公司，东南大学，国网江苏省电力有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32