适用于电网小扰动时的光伏电站无功输出控制方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及适用于电网小扰动时的光伏电站无功输出控制方法和系统，包括：基于光伏电站并网点的电压和功率因数，确定光伏电站的运行状态所属的无功分区；根据光伏电站的运行状态所属的无功分区，确定光伏电站的无功输出调节量的参考值；利用光伏电站的无功输出调节量的参考值，调整光伏电站中光伏发电单元和动态无功补偿设备所需补偿的无功输出。本发明专利技术提供的技术方案，对无功控制进行了更细致的划分，将光伏电站的并网点状态划分为十一个区域，不同的分区采取不同的无功控制，能够及时有效地将并网点电压控制在合理范围内。将并网点电压控制在合理范围内。将并网点电压控制在合理范围内。

【技术实现步骤摘要】
适用于电网小扰动时的光伏电站无功输出控制方法和系统


[0001]本专利技术涉及光伏发电
，具体涉及适用于电网小扰动时的光伏电站无功输出控制方法和系统。

技术介绍

[0002]目前光伏发电装机容量占总发电量的比例呈现大幅度递增趋势。而随着装机容量的不断增大，大型光伏电站并网面临诸多需要克服的技术难题，其中电压问题尤为突出。
[0003]面对日益凸显的电压问题，从安全稳定运行的角度考虑，当光伏出力的随机波动性、长距离输电线路的功率损耗或其他电网小扰动造成并网点电压波动时，调节光伏电站无功输出稳定并网点电压；电网发生故障进入暂态过程，导致并网点电压跌落时，光伏电站快速向电网补偿无功以支撑并网点电压恢复。
[0004]因光伏逆变器一般采用单位功率因数并网，以有功功率为控制目标，早先的电网无功电压调节忽视了光伏逆变器的无功输出能力，其通过在光伏电站主变低压侧配置的无功补偿装置、电容器、调相机、和并联电抗器等几种设备进行调压。
[0005]其后，研究人员发现光伏并网逆变器具备一定的发出无功能力，为充分利用光伏电站中光伏发电单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于电网小扰动时的光伏电站无功输出控制方法，其特征在于，所述方法包括：基于光伏电站并网点的电压和功率因数，确定光伏电站的运行状态所属的无功分区；根据光伏电站的运行状态所属的无功分区，确定光伏电站的无功输出调节量的参考值；利用光伏电站的无功输出调节量的参考值，调整光伏电站中光伏发电单元和动态无功补偿设备所需补偿的无功输出。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于光伏电站并网点的电压和功率因数，确定光伏电站的运行状态所属的无功分区，包括：当光伏电站并网点电压U满足U
min
＜U＜U
max
且光伏电站并网点功率因数满足或时，光伏电站的运行状态所属的无功分区为0区；当光伏电站并网点电压U满足U≥U
max
且光伏电站并网点功率因数满足时，光伏电站的运行状态所属的无功分区为1区；当光伏电站并网点电压U满足U≥U
max
且光伏电站并网点功率因数满足时，光伏电站的运行状态所属的无功分区为2区；当光伏电站并网点电压U满足U
ha
＜U＜U
max
且光伏电站并网点功率因数满足时，光伏电站的运行状态所属的无功分区为3区；当光伏电站并网点电压U满足U
ha
＜U＜U
max
且光伏电站并网点功率因数满足时，光伏电站的运行状态所属的无功分区为4区；当光伏电站并网点电压U满足U
la
≤U≤U
ha
且光伏电站并网点功率因数满足时，光伏电站的运行状态所属的无功分区为5区；当光伏电站并网点电压U满足U
la
≤U≤U
ha
且光伏电站并网点功率因数满足时，光伏电站的运行状态所属的无功分区为6区；当光伏电站并网点电压U满足U
min
＜U＜U
la
且光伏电站并网点功率因数满足时，光伏电站的运行状态所属的无功分区为7区；当光伏电站并网点电压U满足U
min
＜U＜U
la
且光伏电站并网点功率因数满足时，光伏电站的运行状态所属的无功分区为8区；当光伏电站并网点电压U满足U≤U
min
且光伏电站并网点功率因数满足时，光伏电站的运行状态所属的无功分区为9区；当光伏电站并网点电压U满足U≤U
min
且光伏电站并网点功率因数满足时，光伏电站的运行状态所属的无功分区为10区；其中，U
max
为电网规定的并网点电压上限值，U
min
为电网规定的并网点电压下限值，U
ha
为并网点电压的上限警戒值，U
la
为并网点电压的下限警戒值，为输出容性无功时光伏电站并网点的功率因数上限值，为输出感性无功时光伏电站并网点的功率因数下限值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据光伏电站的运行状态所属的无功分区，确定光伏电站的无功输出调节量的参考值，包括：
若光伏电站的运行状态所属的无功分区为0区、3区或8区时，则光伏电站的无功输出调节量的参考值为0；若光伏电站的运行状态所属的无功分区为1区或2区时，则光伏电站的无功输出调节量的参考值为若光伏电站的运行状态所属的无功分区为4区或6区时，则光伏电站的无功输出调节量的参考值为若光伏电站的运行状态所属的无功分区为5区或7区时，则光伏电站的无功输出调节量的参考值为若光伏电站的运行状态所属的无功分区为9区或10区时，则光伏电站的无功输出调节量的参考值为其中，K
p
为PI控制器的比例系数，K
i
为PI控制器的积分系数，P为光伏逆变器并网点的有功注入实测值，Q为光伏逆变器并网点的无功注入实测值，s为拉普拉斯算子，U
max
为电网规定的并网点电压上限值，U
min
为电网规定的并网点电压下限值，为输出容性无功时光伏电站并网点的功率因数上限值，为输出感性无功时光伏电站并网点的功率因数下限值。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用光伏电站的无功输出调节量的参考值，调整光伏电站中各光伏发电单元和动态无功补偿设备所需补偿的无功输出，包括：基于光伏电站的无功输出调节量的参考值，确定光伏电站中所有光伏发电单元对应的总分配量；利用光伏电站中所有光伏发电单元对应的总分配量，确定各光伏发电单元和动态无功补偿设备分别对应的分配量；基于各光伏发电单元和动态无功补偿设备分别对应的分配量，调整各自所需补偿的无功输出。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述光伏电站中所有光伏发电单元对应的总分配量的计算式如下：式中，Q
ref
为光伏电站的无功输出调节量的参考值，为光伏电站中所有光伏发电单元对应的总分配量的最大允许值，ΔQ为光伏电站中所有光伏发电单元对应的总分配量；其中，若Q
ref<...

【专利技术属性】
技术研发人员：华光辉，焦龙，杨慧彪，汪春，栗峰，张爽，胡汝伟，孙大伟，梁剑，任勇，丁茂生，许晓慧，赫卫国，孔爱良，丁明珠，史林军，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司电力科学研究院国网宁夏电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：