一种分布式光伏发电系统接入电网的调压方法技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式光伏发电系统接入电网的调压方法，包括步骤：1)数据采集与处理；2)故障穿越判断；3)计算电压偏差；4)计算输出的无功功率；5)计算输出的无功功率限幅；6)指令下发逆变器执行；7)无功功率指令闭锁。本发明专利技术用于解决分布式光伏无功功率Q

【技术实现步骤摘要】
一种分布式光伏发电系统接入电网的调压方法
本专利技术涉及光伏调压的
，尤其是指一种分布式光伏发电系统接入电网的调压方法。
技术介绍
目前分布式光伏的自治控制根据其控制特点可以分为：基于逆变器有功功率输出的恒功率因数cosθ(PPV)控制、基于并网逆变器有功功率输出的无功功率QPV(PPV)控制和基于并网点电压幅值的无功功率QPV(U)控制。基于逆变器有功功率输出的恒功率因数cosθ(PPV)控制方法目前在分布式光伏发电系统中运用最为普遍。为满足国家分布式光伏接入标准，分布式光伏发电系统并网点功率因数应该控制在超前0.95至滞后0.95的范围内，它带来的问题是对配电网电压的影响不可控，无法有效参与配电网电压调节。基于并网逆变器有功功率输出的无功功率QPV(PPV)控制，对不同节点和运行条件，通过建立逆变器的有功无功控制曲线进行优化配置。此种方法在配置上更加灵活，但对于高渗透率的配电网，需要复杂的协调优化计算。基于并网点电压幅值的无功功率QPV(U)控制以设定的目标电压为基准，积极调用逆变器的剩余容量缓解节点电压变化情况。但此种方法主要是以单个节点运行状态作为研究基础，缺少对整个配电网的运行情况的考虑。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种分布式光伏发电系统接入电网的调压方法，用于解决分布式光伏无功功率QPV(PPV)控制方法计算复杂，无功功率QPV(U)控制方法缺乏对电网运行情况考虑的缺点，可有效提高分布式光伏接入后并网点的电压稳定，有利于分布式光伏的推广和应用。为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案为：一种分布式光伏发电系统接入电网的调压方法，首先，采集分布式光伏发电系统的并网点三相电流及三相电压瞬时值，然后计算并网点实际平均电压及并网总无功功率，再利用并网点目标电压值与并网点实际平均电压的偏差值ΔU，计算求取需要输出的无功功率Qn+1，无功功率Qn+1受到分布式光伏发电系统的逆变器无功容量限制，得到无功功率的限幅参数Q′n+1，最后将无功功率的限幅参数Q′n+1下发至分布式光伏发电系统的逆变控制器，通过逆变控制器控制逆变器输出的无功功率来达到调压的目的。所述的分布式光伏发电系统接入电网的调压方法，包括以下步骤：1)数据采集与处理分布式光伏发电系统的光伏控制器采集并网点三相电压瞬时值ua(t)、ub(t)、uc(t)及三相电流瞬时值ia(t)、ib(t)、ic(t)，再通过计算得到三相电压有效值Ua、Ub、Uc，三相电流的有效值Ia，Ib，Ic及三相总无功功率Qmea；2)故障穿越(FRT,FaultRideThrough)判断光伏控制器接收逆变控制器的故障穿越动作信号，若故障穿越动作信号触发，则说明分布式光伏发电系统处于故障穿越状态，进入步骤7)，若故障穿越动作信号未触发，则说明分布式光伏发电系统未处于故障穿越状态，进入步骤3)；其中，所述逆变控制器在故障穿越期间无功功率值不受光伏控制器指令控制，自行根据故障穿越要求输出无功功率；所述逆变控制器在故障穿越结束后撤销故障穿越动作信号，同时开始接收光伏控制器的指令控制；3)计算电压偏差计算电压偏差值，计算完成后进入步骤4)，电压偏差值的计算公式如下：ΔU＝Uref-U′式中，Uref为控制点目标电压值，U′＝(Ua+Ub+Uc)/3为相电压有效值的平均值；4)计算输出的无功功率根据电压偏差值ΔU计算无功功率Qn+1，计算完成后进行步骤5)，无功功率Qn+1的计算过程如下：当-A≤ΔU≤-A，Qn+1＝Qmea；当-B≤ΔU＜-A，Qn+1＝Qmea-ΔQ；当B≥ΔU≥A，Qn+1＝Qmea+ΔQ；当-B＜ΔU或ΔU＞B，其中，A、B、ΔQ为阈值，需根据分布式光伏发电系统接入的电网参数进行设计，总体目标为满足电网系统稳定；Ssc为分布式光伏发电系统接入点电网的短路容量，该值为具体接入电网的参数；5)计算输出的无功功率限幅计算输出的无功功率限幅，计算完成后进行步骤6)，计算公式如下：Q′n+1＝limit(+Qmax,Qn+1,-Qmax)式中，Q′n+1为无功功率的限幅参数，限幅值在逆变器能运行的无功功率范围内，+Qmax为逆变器最大容性无功功，-Qmax为逆变器最大感性无功；6)指令下发逆变器执行将无功功率限幅后的Q′n+1值下发至逆变器，逆变器根据Q′n+1进行无功功率输出调节，以使得逆变器发出的无功功率达到Q′n+1；7)无功功率指令闭锁闭锁无功指令计算，取Qn+1＝Qmea，进行步骤5)。在步骤2)中，所述故障穿越动作信号为布尔变量。在步骤4)中，阈值ΔQ的推荐值为ΔQ＝6％P，P为分布式光伏发电系统的有功功率额定值。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：1、本专利技术方法综合考虑并网点短路容量和并网点测量电压，以此控制对逆变器无功输出。同时，本专利技术方法会根据设定电压和测量电压的偏差大小来调整逆变器无功输出，降低电压调整频率，稳定并网点电压。2、本专利技术方法通过简单计算就可以满足快速响应要求，同时兼顾了光伏发电的故障穿越(FRT,FaultRideThrough)要求，提高分布式光伏发电系统的并网适应性。附图说明图1为本专利技术方法逻辑流程示意图。图2为本专利技术调压架构图。图3为本专利技术方法的计算流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1至图3所示，本实施例所提供的分布式光伏发电系统接入电网的调压方法，是先采集分布式光伏发电系统的并网点三相电流及三相电压瞬时值，然后计算并网点实际平均电压及并网总无功功率，再利用并网点目标电压值与并网点实际平均电压的偏差值ΔU，计算求取需要输出的无功功率Qn+1，无功功率Qn+1受到分布式光伏发电系统的逆变器无功容量限制，得到无功功率的限幅参数Q′n+1，最后将无功功率的限幅参数Q′n+1下发至分布式光伏发电系统的逆变控制器，通过逆变控制器控制逆变器输出的无功功率来达到调压的目的；其其步骤过程如下：1)数据采集与处理分布式光伏发电系统的光伏控制器采集并网点三相电压瞬时值ua(t)、ub(t)、uc(t)及三相电流瞬时值ia(t)、ib(t)、ic(t)，再通过计算得到三相电压有效值Ua、Ub、Uc，三相电流的有效值Ia，Ib，Ic及三相总无功功率Qmea。2)故障穿越(FRT,FaultRideThrough)判断光伏控制器接收逆变控制器的故障穿越动作信号，该信号为布尔变量，若故障穿越动作信号触发，则说明分布式光伏发电系统处于故障穿越状态，进入步骤7)，若故障穿越动作信号未触发，则说明分布式光伏发电系统未处于故障穿越状态，进入步骤3)；其中，所述逆变控制器在故障穿越期间无功功率值不受光伏控制器指令控制，自行根据故障穿越要求输出无功功率；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式光伏发电系统接入电网的调压方法，其特征在于：首先，采集分布式光伏发电系统的并网点三相电流及三相电压瞬时值，然后计算并网点实际平均电压及并网总无功功率，再利用并网点目标电压值与并网点实际平均电压的偏差值ΔU，计算求取需要输出的无功功率Q

【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏发电系统接入电网的调压方法，其特征在于：首先，采集分布式光伏发电系统的并网点三相电流及三相电压瞬时值，然后计算并网点实际平均电压及并网总无功功率，再利用并网点目标电压值与并网点实际平均电压的偏差值ΔU，计算求取需要输出的无功功率Qn+1，无功功率Qn+1受到分布式光伏发电系统的逆变器无功容量限制，得到无功功率的限幅参数Q′n+1，最后将无功功率的限幅参数Q′n+1下发至分布式光伏发电系统的逆变控制器，通过逆变控制器控制逆变器输出的无功功率来达到调压的目的。


2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏发电系统接入电网的调压方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)数据采集与处理
分布式光伏发电系统的光伏控制器采集并网点三相电压瞬时值ua(t)、ub(t)、uc(t)及三相电流瞬时值ia(t)、ib(t)、ic(t)，再通过计算得到三相电压有效值Ua、Ub、Uc，三相电流的有效值Ia，Ib，Ic及三相总无功功率Qmea；
2)故障穿越判断
光伏控制器接收逆变控制器的故障穿越动作信号，若故障穿越动作信号触发，则说明分布式光伏发电系统处于故障穿越状态，进入步骤7)，若故障穿越动作信号未触发，则说明分布式光伏发电系统未处于故障穿越状态，进入步骤3)；其中，所述逆变控制器在故障穿越期间无功功率值不受光伏控制器指令控制，自行根据故障穿越要求输出无功功率；所述逆变控制器在故障穿越结束后撤销故障穿越动作信号，同时开始接收光伏控制器的指令控制；
3)计算电压偏差
计算电压偏差值，计算完成后进入步骤4)，电压偏差值的计算公式如下：
ΔU＝Uref-U′
式中，Uref为控制点目标电压值，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐彬伟，汪奎，
申请(专利权)人：明阳智慧能源集团股份公司，
类型：发明
国别省市：广东;44