一种分布式光伏并网电压综合治理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式光伏并网电压综合治理方法及系统，包括：获取并网母线的电压数据；当电压越过并联电抗器动作电圧的上限时，投入并联电抗器进行无功补偿；否则，并联电抗器不动作；当投入并联电抗器后并网母线的电压大于储能系统的电压死区最大值时，储能系统动作，根据Q/V下垂控制策略发出无功降低电压；当投入并联电抗器后并网母线的电压小于储能系统的电压死区最小值时，储能系统动作，根据Q/V下垂控制策略吸收无功提高电压；当投入并联电抗器后并网母线的电压落入储能系统的电压死区范围内时，储能系统不动作。本发明专利技术首先投入并联电抗器实施粗调，然后由BESS进行细调，使并联电抗器在较长时间内保持投入状态，避免频繁投切。避免频繁投切。避免频繁投切。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式光伏并网电压综合治理方法及系统


[0001]本专利技术涉及分布式光伏出力
，尤其涉及一种分布式光伏并网电压综合治理方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]目前，随着能源短缺问题的日益突显，基于用户单位的分布式光伏发电技术逐渐成为新能源技术的重要构成，分布式光伏发电系统不仅能够满足日常的家用电力供应，还能够通过并网方式向主电网供应电力，为用户带来一定的经济效益。
[0004]但是，分布式光伏接入配电网之后引起网络的潮流方向发生不确定性改变，配电网潮流逆向流动更加频繁，节点电压存在越限风险，配电网电压分布发生剧烈变化；同时，PV出力的不确定性导致配电网电压波动和越限等问题愈发突出。
[0005]在传统的配电网中，主要是采取调节电容器组数或者有载调压变压器的方式来进行无功优化。但是，分布式电源的并网改变了配电网的潮流分布，其特有的随机性和波动性增加了配电网无功调节的难度，传统的无功优化手段已经难以应对。如何确保含分布式电源配电网的电能质量，实现新能源发电的高效消纳，对电网系统来说至关重要。
[0006]现有技术利用蓄电池和超级电容器作为储能载体，设计混合储能系统，旨在实现光伏出力波动与负载随机变化等情境下，实现源荷互动，保证直流母线电压稳定。但是，混合储能系统内部结构复杂，存在环境敏感型和寿命衰退的特点，并且较难准确评估系统的内部状态，从而较难实现对电能的协调控制。
[0007]现有技术分析了分布式光伏电源接入配电网引起电压越限的基本原理，并针对电压越限问题，对比常用的电压控制方法和控制策略，提出分布式电抗器电压控制方式。但是，采用电抗器进行电压控制易发生过调或欠调现象，并且在投切瞬间容易引起暂态冲击。

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种分布式光伏并网电压综合治理方法及系统，基于并联电抗器和储能协同调压的方法，能够提高储能电站的利用率，同时提高电能质量。
[0009]在一些实施方式中，采用如下技术方案：
[0010]一种分布式光伏并网电压综合治理方法，包括：
[0011]获取并网母线的电压数据；
[0012]当所述电压越过并联电抗器动作电圧的上限时，投入并联电抗器进行无功补偿；否则，并联电抗器不动作；
[0013]当投入并联电抗器后并网母线的电压大于储能系统的电压死区最大值时，储能系统动作，根据Q/V下垂控制策略发出无功降低电压；
[0014]当投入并联电抗器后并网母线的电压小于储能系统的电压死区最小值时，储能系统动作，根据Q/V下垂控制策略吸收无功提高电压；
[0015]当投入并联电抗器后并网母线的电压落入储能系统的电压死区范围内时，储能系统不动作。
[0016]所发出的无功功率由Q/V下垂控制策略中的斜率和电压死区共同决定。
[0017]所吸收的无功功率由Q/V下垂控制策略中的斜率和电压死区共同决定。
[0018]在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
[0019]一种分布式光伏并网电压综合治理系统，包括：
[0020]数据获取模块，用于获取并网母线的电压数据；
[0021]并联电抗器动作判定模块，用于当所述电压越过并联电抗器动作电圧的上限时，投入并联电抗器进行无功补偿；否则，并联电抗器不动作；
[0022]储能系统动作判定模块，用于当投入并联电抗器后并网母线的电压大于储能系统的电压死区最大值时，储能系统动作，根据Q/V下垂控制策略发出无功降低电压；
[0023]当投入并联电抗器后并网母线的电压小于储能系统的电压死区最小值时，储能系统动作，根据Q/V下垂控制策略吸收无功提高电压；
[0024]当投入并联电抗器后并网母线的电压落入储能系统的电压死区范围内时，储能系统不动作。
[0025]在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
[0026]一种终端设备，其包括处理器和存储器，处理器用于实现各指令；存储器用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的分布式光伏并网电压综合治理方法。
[0027]一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行上述的分布式光伏并网电压综合治理方法。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0029](1)本专利技术在并网点电压越过上限时，首先投入并联电抗器，由大容量的并联电感实施粗调，可以避免大规模电池储能系统(以下简称BESS)长时间高负荷运行，从而达到延长BESS寿命和降低运维成本的目的；同时，由BESS进行细调，可以在一定范围内适应光伏电源并网带来的潮流迅速变化，使并联电抗器在较长时间内保持投入状态，避免频繁投切。
[0030]本专利技术的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本方面的实践了解到。
附图说明
[0031]图1为本专利技术实施例中的分布式光伏并网电压综合治理方法流程图；
[0032]图2为本专利技术实施例中的光伏并网原理图；
[0033]图3为本专利技术实施例中的Q/V下垂控制策略示意图；
[0034]图4为本专利技术实施例中的分布式光伏并网电压综合治理方法等效电路图；
[0035]图5为本专利技术实施例中的仿真模型；
[0036]图6(a)
‑
(c)分别为本专利技术实施例中的综合治理方案下的并网点电压曲线、储能的无功输出曲线以及并联电抗器的无功输出曲线。
具体实施方式
[0037]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0038]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0039]实施例一
[0040]在一个或多个实施方式中，公开了一种分布式光伏并网电压综合治理方法，结合图1，具体包括如下过程：
[0041](1)获取并网母线的电压数据；
[0042](2)判断所述电压是否大于并联电抗器的动作电圧；若是，投入并联电抗器；否则，并联电抗器不动作；
[0043](3)判断投入并联电抗器后并网母线的电压是否大于储能系统的电压死区最大值；若是，储能系统动作，根据Q/V下垂控制策略发出无功降低电压；若否，判断并网母线的电压是否小于储能系统的电压死区最小值，若小于，储能系统动作，根据Q/V下垂控制策略吸收无功提高电压；若不小于，储能系统不动作。
[0044]本实施例中，定义本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏并网电压综合治理方法，其特征在于，包括：获取并网母线的电压数据；当所述电压越过并联电抗器动作电圧的上限时，投入并联电抗器进行无功补偿；否则，并联电抗器不动作；当投入并联电抗器后并网母线的电压大于储能系统的电压死区最大值时，储能系统动作，根据Q/V下垂控制策略发出无功降低电压；当投入并联电抗器后并网母线的电压小于储能系统的电压死区最小值时，储能系统动作，根据Q/V下垂控制策略吸收无功提高电压；当投入并联电抗器后并网母线的电压落入储能系统的电压死区范围内时，储能系统不动作。2.如权利要求1所述的一种分布式光伏并网电压综合治理方法，其特征在于，还包括：当并网母线的电压小于并联电抗器恰好不动作时的电压范围最小值U
min
时，如果此时有并联电抗器接入，则切除并联电抗器；如果没有并联电抗器接入，则仅储能系统动作。3.如权利要求1所述的一种分布式光伏并网电压综合治理方法，其特征在于，所述储能系统的电压死区最大值U
BESSmax
小于电抗器恰好不动作时的电压范围最大值U
max
。4.如权利要求1所述的一种分布式光伏并网电压综合治理方法，其特征在于，根据Q/V下垂控制策略发出无功降低电压，所发出的无功功率由Q/V下垂控制策略中的斜率和电压死区共同决定。5.如权利要求1所述的一种分布式光伏并网电压综合治理方法，其特征在于，根据Q/V下垂控制策略吸收无功提高电压，所吸收的无功功率由Q/V下垂控制策略中的斜率和电压死区共同决定。6.如权利要求1所述的一种分布式光伏并网电压综合治理方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：程伟，李依诺，刘毅，李占江，徐静，唐鹏，李波，彭冬宇，储银贺，李娜，李镇，王澄宇，王志浩，赵佳琦，吴光昊，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：