一种虚拟电厂无功电压快速调节方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种虚拟电厂无功电压快速调节方法及装置，通过判断当前电压值是否为大幅波动，而在电压大幅波动时，各分布式能源机组的无功调节不受调压控制周期和稳态无功调节步长的约束，通过一次无功调整，即可使电压快速达到目标电压值，呈现出动态无功调节的效果；当判断当前电压值不为大幅波动时，则需要考虑调压控制周期和稳态无功调节步长的约束，需要经过多次无功调整，使电压逐步达到目标电压值，实现稳态电压平稳调节的效果，保证了虚拟电厂的安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟电厂无功电压快速调节方法及装置
本申请涉及虚拟电厂电压无功自动调节
，尤其涉及一种虚拟电厂无功电压快速调节方法及装置。
技术介绍
虚拟电厂的控制对象主要包括各种分布式电源、储能系统、可控负荷以及电动汽车。由于虚拟电厂的概念强调对外呈现的功能和效果，因此，聚合多样化的分布式能源实现对系统高要求的电能输出是虚拟电厂协调控制的重点和难点。分布式电源接入配电网后，不仅改变了传统配电网能量单向流通的特性，而且使得无功电压特性无论是稳态还是暂态都发生了显著变化。因此，虚拟电厂如何在电压剧烈波动时保持稳定运行，对外呈现一定的无功电压特性是我们需要解决的问题。
技术实现思路
本申请提供了一种虚拟电厂无功电压快速调节方法及装置，用于解决虚拟电厂在电压剧烈波动时，无法保持稳定运行，且对外呈现一定的无功电压特性的技术问题。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种虚拟电厂无功电压快速调节方法，包括以下步骤：S1、根据预设的采样周期获取虚拟电厂并网点的当前电压值和目标电压值，所述目标电压值由电网调度总站系统下发至所述虚拟电厂并网点；S2、根据所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值、所述目标电压值和预设电压灵敏度计算分布式能源机组的总无功调节量；S3、根据预设的电压变化阈值判断所述虚拟电厂并网点的当前电压值是否为大幅波动情况，当判定所述虚拟电厂并网点的当前电压值为大幅波动情况时，则执行步骤S4；当判定所述虚拟电厂并网点的当前电压值不为大幅波动情况时，则执行步骤S6；S4、获取各分布式能源机组的逆变器的可调状态，所述逆变器的可调状态包括无功可调状态和无功不可调状态；S5、根据预设第一分解规则将所述总无功调节量分解至无功可调状态下的各分布式能源机组，从而得出无功可调状态下的各分布式能源机组的无功设定值，执行步骤S10；S6、根据采样计数器值判断分布式能源机组是否进入稳态调压控制周期，当判断为是时，则转至执行步骤S7，当判断为否时，则转至步骤S8；S7、根据预设的电压合格阈值判断所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值是否合格，当上述判断为合格时，则转至步骤S8；当上述判断为不合格时，则转至步骤S9；S8、等待下一个采样周期的到来时，重新执行步骤S2；S9、基于稳态无功调节步长的约束条件，对所述总无功调节量进行更新，从而获得新的总无功调节量，转至步骤S4；S10、将无功可调状态下的各分布式能源机组的无功设定值下发至对应的分布式能源机组执行无功输出调节。优选地，步骤S2具体包括：假设所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值设为，所述目标电压值设为，所述预设电压灵敏度设为，所述分布式能源机组的所述总无功调节量设为，则有下式：式1。优选地，假设所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值设为，所述虚拟电厂并网点的前一次采样周期的电压采样值设为，所述预设的电压变化阈值设为，步骤S3中的根据预设的电压变化阈值判断所述虚拟电厂并网点的当前电压值是否为大幅波动情况的步骤具体包括：若，则判定所述虚拟电厂并网点的当前电压值为大幅波动情况；若，则判定所述虚拟电厂并网点的当前电压值不为大幅波动情况。优选地，步骤S5具体包括：S501、根据预设的采样周期获取每个分布式能源机组的交流侧当前无功功率，定义为；S502、计算每个分布式能源机组的无功裕度，具体计算公式为，式2式2中，表示每个分布式能源机组的无功裕度，i=1,2,...,I，I表示分布式能源机组的总个数；表示可调无功上限功率；表示可调无功下限功率；S503、将无功可调状态下的各分布式能源机组基于预设的排序规则，按照所述无功裕度的大小进行排序，无功可调状态下的各分布式能源机组的总个数记为N个，N≤I；S504、逐一计算无功可调状态下的每个分布式能源机组的等无功裕度调节累加量，用于计算无功可调状态下的每个分布式能源机组的总个数为m，m=1,2,...,N-1；S505、判断所述等无功裕度调节累加量是否大于或等于所述总无功调节量，若上述判断为是，则转至步骤S506，若上述判断为否，则转至步骤S508；S506、将无功可调状态下的各分布式能源机组的无功裕度设定为，无功裕度的计算公式为，式3式3中，表示分布式能源机组的总无功调节量；S507、根据无功裕度计算无功可调状态下的各分布式能源机组的无功设定值，记为，则无功设定值的计算公式为，式4计算得出无功可调状态下的各分布式能源机组的无功设定值后，执行步骤S10；S508、使用于计算无功可调状态下的每个分布式能源机组的总个数m=N，然后，重新执行步骤S506和步骤S507。优选地，步骤S503中的预设的排序规则具体为，若总无功调节量，则将无功可调状态下的各分布式能源机组按照所述无功裕度从大到小进行排序；相应的，步骤S504中的所述等无功裕度调节累加量通过下式5计算得出，式5式5中，表示等无功裕度调节累加量；若总无功调节量，则将无功可调状态下的各分布式能源机组按照所述无功裕度从小到大进行排序；相应的，步骤S504中的所述等无功裕度调节累加量通过下式6计算得出，式6。优选地，假设预设的采样周期为t，采样计数器值设为，稳态调压周期设为T；则步骤S6具体包括：S601、根据预设的采样周期对所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值和所述目标电压值进行采样，当每次采样周期到来时，将采样计数器值Ct累加1；S602、判断分布式能源机组是否进入稳态调压控制周期，具体包括：若，则判定分布式能源机组进入稳态调压控制周期，并将采样计数器值清零，转至执行步骤S7；若，则判定分布式能源机组未进入稳态调压控制周期，转至步骤S8。优选地，假设所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值设为，所述目标电压值设为，所述虚拟电厂并网点的电压合格带宽设为，则预设的电压合格阈值为，则步骤S7中根据预设的电压合格阈值判断所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值是否合格的步骤具体包括：若时，则判定所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值合格；若时，则判定所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值不合格。优选地，假设所述分布式能源机组的所述总无功调节量设为，稳态无功调节步长设为，则步骤S9中的基于稳态无功调节步长的约束条件，对所述总无功调节量进行更新，从而获得新的总无功调节量的步骤具体包括：若，则通过判断所述总无功调节量是否大于0，对所述总无功调节量进行更新，具体为，若，则新的总无功调节量为；，则新的总无功调节量为；若，则新的总无功调节量为。优选地，步骤S10之后包括：S11、重新执行步骤S1，记录所述虚拟电厂并网点根据所述无功设定值执行无功输出调节后的电压值，以用于对各分布式能源机组的下一轮无功输出调节做准备。第二方面，本专利技术还提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟电厂无功电压快速调节方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、根据预设的采样周期获取虚拟电厂并网点的当前电压值和目标电压值，所述目标电压值由电网调度总站系统下发至所述虚拟电厂并网点；/nS2、根据所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值、所述目标电压值和预设电压灵敏度计算分布式能源机组的总无功调节量；/nS3、根据预设的电压变化阈值判断所述虚拟电厂并网点的当前电压值是否为大幅波动情况，当判定所述虚拟电厂并网点的当前电压值为大幅波动情况时，则执行步骤S4；当判定所述虚拟电厂并网点的当前电压值不为大幅波动情况时，则执行步骤S6；/nS4、获取各分布式能源机组的逆变器的可调状态，所述逆变器的可调状态包括无功可调状态和无功不可调状态；/nS5、根据预设第一分解规则将所述总无功调节量分解至无功可调状态下的各分布式能源机组，从而得出无功可调状态下的各分布式能源机组的无功设定值，执行步骤S10；/nS6、根据采样计数器值判断分布式能源机组是否进入稳态调压控制周期，当判断为是时，则转至执行步骤S7，当判断为否时，则转至步骤S8；/nS7、根据预设的电压合格阈值判断所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值是否合格，当上述判断为合格时，则转至步骤S8；当上述判断为不合格时，则转至步骤S9；/nS8、等待下一个采样周期的到来时，重新执行步骤S2；/nS9、基于稳态无功调节步长的约束条件，对所述总无功调节量进行更新，从而获得新的总无功调节量，转至步骤S4；/nS10、将无功可调状态下的各分布式能源机组的无功设定值下发至对应的分布式能源机组执行无功输出调节。/n...

【技术特征摘要】
1.一种虚拟电厂无功电压快速调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据预设的采样周期获取虚拟电厂并网点的当前电压值和目标电压值，所述目标电压值由电网调度总站系统下发至所述虚拟电厂并网点；
S2、根据所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值、所述目标电压值和预设电压灵敏度计算分布式能源机组的总无功调节量；
S3、根据预设的电压变化阈值判断所述虚拟电厂并网点的当前电压值是否为大幅波动情况，当判定所述虚拟电厂并网点的当前电压值为大幅波动情况时，则执行步骤S4；当判定所述虚拟电厂并网点的当前电压值不为大幅波动情况时，则执行步骤S6；
S4、获取各分布式能源机组的逆变器的可调状态，所述逆变器的可调状态包括无功可调状态和无功不可调状态；
S5、根据预设第一分解规则将所述总无功调节量分解至无功可调状态下的各分布式能源机组，从而得出无功可调状态下的各分布式能源机组的无功设定值，执行步骤S10；
S6、根据采样计数器值判断分布式能源机组是否进入稳态调压控制周期，当判断为是时，则转至执行步骤S7，当判断为否时，则转至步骤S8；
S7、根据预设的电压合格阈值判断所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值是否合格，当上述判断为合格时，则转至步骤S8；当上述判断为不合格时，则转至步骤S9；
S8、等待下一个采样周期的到来时，重新执行步骤S2；
S9、基于稳态无功调节步长的约束条件，对所述总无功调节量进行更新，从而获得新的总无功调节量，转至步骤S4；
S10、将无功可调状态下的各分布式能源机组的无功设定值下发至对应的分布式能源机组执行无功输出调节。


2.根据权利要求1所述的虚拟电厂无功电压快速调节方法，其特征在于，步骤S2具体包括：
假设所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值设为，所述目标电压值设为，所述预设电压灵敏度设为，所述分布式能源机组的所述总无功调节量设为，则有下式：

式1。


3.根据权利要求1所述的虚拟电厂无功电压快速调节方法，其特征在于，假设所述虚拟电厂并网点的所述当前电压值设为，所述虚拟电厂并网点的前一次采样周期的电压采样值设为，所述预设的电压变化阈值设为，步骤S3中的根据预设的电压变化阈值判断所述虚拟电厂并网点的当前电压值是否为大幅波动情况的步骤具体包括：
若，则判定所述虚拟电厂并网点的当前电压值为大幅波动情况；
若，则判定所述虚拟电厂并网点的当前电压值不为大幅波动情况。


4.根据权利要求1所述的虚拟电厂无功电压快速调节方法，其特征在于，
步骤S5具体包括：
S501、根据预设的采样周期获取每个分布式能源机组的交流侧当前无功功率，定义为；
S502、计算每个分布式能源机组的无功裕度，具体计算公式为，

式2
式2中，表示每个分布式能源机组的无功裕度，i=1,2,...,I，I表示分布式能源机组的总个数；表示可调无功上限功率；表示可调无功下限功率；
S503、将无功可调状态下的各分布式能源机组基于预设的排序规则，按照所述无功裕度的大小进行排序，无功可调状态下的各分布式能源机组的总个数记为N个，N≤I；
S504、逐一计算无功可调状态下的每个分布式能源机组的等无功裕度调节累加量，用于计算无功可调状态下的每个分布式能源机组的总个数为m，m=1,2,...,N-1；
S505、判断所述等无功裕度调节累加量是否大于或等于所述总无功调节量，若上述判断为是，则转至步骤S506，若上述判断为否，则转至步骤S508；
S506、将无功可调状态下的各分布式能源机组的无功裕度设定为，无功裕度的计算公式为，式3
式3中，表示分布式能源机组的总无功调节量；
S507、根据无功裕度计算无功可调状态下的各分布式能源机组的无功设定值，记为，则无功设定值的计算公式为，式4
计算得出无功可调状态下的各分布式能源机组的无功设定值后，执行步骤S10；
S508、使用于计算无功可调状态下的每个分布式能源机组的总个数m=N，然后，重新执行步骤S506和步骤S507。


5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宾，陈旗展，潘斌，徐宝军，洪毅文，余俊杰，阮志杰，刘劲，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司中山供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44