用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法，方法包括：(1)预先将中间设备抽象成系统阻抗，并获取系统阻抗的值，其中，光伏电站通过中间设备连接到电网；(2)获取光伏电站的输出电压目标值；(3)获取当前时刻电网的接收电压值，以及当前时刻光伏电站的无功功率；(4)根据电网的接收电压值与输出电压目标值之间的差值，以及系统阻抗获取光伏电站输出的无功功率目标值；(5)根据无功功率目标值与当前时刻光伏电站的无功功率之间的差值计算需补偿的无功功率值，并根据需补偿的无功功率值进行功率补偿。本发明专利技术公开了一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定装置，应用本发明专利技术实施例，可以提高无功补偿的精度。

【技术实现步骤摘要】
用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法及装置
本专利技术涉及一种无功补偿功率的确定方法及装置，更具体涉及一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法及装置。
技术介绍
随着清洁能源技术的发展，大规模光伏并网发电是开发清洁新能源的重要趋势之一，然而大容量光伏并网给电力系统的运行带来了一些负面影响。例如，无功电压问题：光伏电站的接入会对配电网以及高压输电网的电压产生影响，甚至可能引起电压稳定性问题。目前，为了稳定光伏电站的输出电压，新能源入网的调压措施主要通过SVG(StaticVarGenerator，静止无功发生器)调节无功输出，实现对电压的稳定控制。SVG的原理是：当检测到电压偏移设定值时，输出感性或容性无功，通过快速PID(proportionintegralderivative，比例-积分-微分控制)调节和闭环控制，将电压稳定在设定值范围。但是，PID调节属于模糊调节，导致无功补偿的精度不高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法及装置，以提高无功补偿的精度。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：本专利技术实施例提供了一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法，所述方法包括：(1)预先将中间设备抽象成系统阻抗，并获取所述系统阻抗的值，其中，所述光伏电站通过所述中间设备连接到所述电网；(2)获取所述光伏电站的输出电压目标值；(3)获取当前时刻所述电网的接收电压值，以及当前时刻光伏电站的无功功率；(4)根据所述电网的接收电压值与所述输出电压目标值之间的差值，以及所述系统阻抗获取所述光伏电站输出的无功功率目标值；(5)根据所述无功功率目标值与所述当前时刻所述光伏电站的无功功率之间的差值计算需补偿的无功功率值，并根据所述需补偿的无功功率值进行功率补偿。可选的，所述获取所述系统阻抗的值，包括：根据中间设备的输出端的电压、光伏电站的输出电压、光伏电站输出的无功功率以及中间设备的电阻计算中间设备的系统阻抗。可选的，所述获取当前时刻所述电网的接收电压值，包括：利用公式，获取当前时刻所述电网的接收电压值，其中，U当前为当前时刻所述电网的接收电压值；Umea为当前时刻所述光伏电站的输出电压；Qmea为当前时刻所述光伏电站的无功功率；X为所述系统阻抗。可选的，所述步骤(4)，包括：利用公式，获取所述光伏电站输出的无功功率目标值，其中，Qtarget为光伏电站在当前时刻应当输出的无功功率目标值；Uref所述光伏电站的输出电压目标值；U当前为当前时刻所述电网的接收电压值；X为所述系统阻抗。可选的，所述根据所述无功功率目标值与所述当前时刻所述光伏电站的无功功率之间的差值计算需补偿的无功功率值，包括：利用公式，ΔQ＝Qtarget-Qmea，其中，ΔQ为需补偿的无功功率值；Qtarget为光伏电站在当前时刻应当输出的无功功率目标值；Qmea为当前时刻所述光伏电站的无功功率。本专利技术实施例还提供了一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定装置，所述装置包括：获取模块，用于预先将中间设备抽象成系统阻抗，并获取所述系统阻抗的值，其中，所述光伏电站通过所述中间设备连接到所述电网；获取所述光伏电站的输出电压目标值；获取当前时刻所述电网的接收电压值，以及当前时刻光伏电站的无功功率；根据所述电网的接收电压值与所述输出电压目标值之间的差值，以及所述系统阻抗获取所述光伏电站输出的无功功率目标值；补偿模块，用于根据所述无功功率目标值与所述当前时刻所述光伏电站的无功功率之间的差值计算需补偿的无功功率值，并根据所述需补偿的无功功率值进行功率补偿。可选的，所述获取模块，具体用于：根据中间设备的输出端的电压、光伏电站的输出电压、光伏电站输出的无功功率以及中间设备的电阻计算中间设备的系统阻抗。可选的，所述获取模块，具体用于：利用公式，获取当前时刻所述电网的接收电压值，其中，U当前为当前时刻所述电网的接收电压值；Umea为当前时刻所述光伏电站的输出电压；Qmea为当前时刻所述光伏电站的无功功率；X为所述系统阻抗。可选的，所述获取模块，具体用于：利用公式，获取所述光伏电站输出的无功功率目标值，其中，Qtarget为光伏电站在当前时刻应当输出的无功功率目标值；Uref所述光伏电站的输出电压目标值；U当前为当前时刻所述电网的接收电压值；X为所述系统阻抗。可选的，所述补偿模块，具体用于：利用公式，ΔQ＝Qtarget-Qmea，其中，ΔQ为需补偿的无功功率值；Qtarget为光伏电站在当前时刻应当输出的无功功率目标值；Qmea为当前时刻所述光伏电站的无功功率。本专利技术相比现有技术具有以下优点：应用本专利技术实施例，通过光伏电站输出的电压的偏移量和光伏电站的运行状态，即将光伏电站与电网之间的中间设备抽象为阻抗，然后根据电网当前接收的电压与光伏电站输出的目标电压之间的差值计算无功功率，可以精确地计算出并网点电压异常波动时光伏电站需要补偿的无功功率。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的光伏电站并网系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定装置的结构示意图。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。本专利技术实施例提供了一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法及装置，下面首先就本专利技术实施例提供的一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法进行介绍。图1为本专利技术实施例提供的一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法的流程示意图，如图1所示，所述方法包括：S101：预先将中间设备抽象成系统阻抗，并获取所述系统阻抗的值，其中，所述光伏电站通过所述中间设备连接到所述电网；在实际应用中，图2为本专利技术实施例提供的光伏电站并网系统的结构示意图，如图2所示，光伏电站在太阳的照射下产生电能，然后在并网点与中间设备电力连接；然后中间设备与电网侧连接。光伏电站输出的电压经过中间设备后会发生电压降落，同时，发生电压降落后的电压要达到配电部门规定的电压值，另外，该电压值的波动范围也要在配电部门所规定的范围内。在图2中，在某一时刻，光伏电站输出的电压为Umea，且光伏电站输出的电能中包含有功功率P1和无功功率Q1，j为无功功率因数；中间设备的阻抗分为电阻R和系统阻抗X。可以根据中间设备的输出端的电压、光伏电站的输出电压、光伏电站输出的无功功率以及中间设备的电阻计算中间设备的系统阻抗。在实际应用中，可以利用公式，计算电压降落，即系统阻抗的输入端和系统阻抗的输出端的电压的变化量，其中，U1为系统阻抗的输入端(接入点)的电压；P1为光伏电站输出的有功功率，Q1为光伏电站输出的无功功率；U2为系统阻抗的输出电压，即电网接收的电压；R为中间设备的电阻；X为中间设备的系统阻抗。可以根据上述公式的变形得到：进而可以依据上述公式计算系统阻抗X。S102：获取所述光伏电站的输出电压目标值。光伏电站的输出电压目标值是根据光伏电站的设计手册规定的，光伏电站在未发生故障以及异常情况下稳定工作时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法，其特征在于，所述方法包括：(1)预先将中间设备抽象成系统阻抗，并获取所述系统阻抗的值，其中，所述光伏电站通过所述中间设备连接到所述电网；(2)获取所述光伏电站的输出电压目标值；(3)获取当前时刻所述电网的接收电压值，以及当前时刻光伏电站的无功功率；(4)根据所述电网的接收电压值与所述输出电压目标值之间的差值，以及所述系统阻抗获取所述光伏电站输出的无功功率目标值；(5)根据所述无功功率目标值与所述当前时刻所述光伏电站的无功功率之间的差值计算需补偿的无功功率值，并根据所述需补偿的无功功率值进行功率补偿。

【技术特征摘要】
1.一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法，其特征在于，所述方法包括：(1)预先将中间设备抽象成系统阻抗，并获取所述系统阻抗的值，其中，所述光伏电站通过所述中间设备连接到所述电网；(2)获取所述光伏电站的输出电压目标值；(3)获取当前时刻所述电网的接收电压值，以及当前时刻光伏电站的无功功率；(4)根据所述电网的接收电压值与所述输出电压目标值之间的差值，以及所述系统阻抗获取所述光伏电站输出的无功功率目标值；(5)根据所述无功功率目标值与所述当前时刻所述光伏电站的无功功率之间的差值计算需补偿的无功功率值，并根据所述需补偿的无功功率值进行功率补偿。2.根据权利要求1所述的一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法，其特征在于，所述获取所述系统阻抗的值，包括：根据中间设备的输出端的电压、光伏电站的输出电压、光伏电站输出的无功功率以及中间设备的电阻计算中间设备的系统阻抗。3.根据权利要求1所述的一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法，其特征在于，所述获取当前时刻所述电网的接收电压值，包括：利用公式，获取当前时刻所述电网的接收电压值，其中，U当前为当前时刻所述电网的接收电压值；Umea为当前时刻所述光伏电站的输出电压；Qmea为当前时刻所述光伏电站的无功功率；X为所述系统阻抗。4.根据权利要求1所述的一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法，其特征在于，所述步骤(4)，包括：利用公式，获取所述光伏电站输出的无功功率目标值，其中，Qtarget为光伏电站在当前时刻应当输出的无功功率目标值；Uref所述光伏电站的输出电压目标值；U当前为当前时刻所述电网的接收电压值；X为所述系统阻抗。5.根据权利要求1所述的一种用于光伏电站电压调节的无功补偿功率的确定方法，其特征在于，所述根据所述无功功率目标值与所述当前时刻所述光伏电站的无功功率之间的差值计算需补偿的无功功率值，包括：利用公式，ΔQ＝Qtarget-Qmea，其中，ΔQ为需补偿的无功功率值；Qtarget为光伏电站在当前时刻应当输出的无功功...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙召田，王峰，邵先锋，刘家严，
申请(专利权)人：南京丰道电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32