一种分布式新能源台区电压的控制整定方法技术

本发明专利技术公开了一种分布式新能源台区电压的控制整定方法包括：采集用户端电压；评估当前台区无功功率容量，当无功功率容量充裕时逆变器无功控制；当无功功率容量不充裕时评估台区内所有的线路偏差值；当偏差较小时，逆变器和变压器协同控制，当偏差较大时，逆变器无功控制；判断超限情况并进行电压控制。本发明专利技术提供的分布式新能源台区电压的控制整定方法对台区无功功率充裕度、台区内各线路调压需求多样化进行了评估，从而能够根据评估情况对应调压流程对

【技术实现步骤摘要】
一种分布式新能源台区电压的控制整定方法


[0001]本专利技术涉及电压的控制
，具体为一种分布式新能源台区电压的控制整定方法。

技术介绍

[0002]在新型电力系统背景下，大规模接入的光伏、风力等新能源具有随机性、波动性和间歇性，新能源发电设备电力电子化特点突出，对电网稳定运行和用户用电质量造成巨大挑战。如何合理地控制利用电力电子设备对高比例分布式新能源接入的台区进行有效的控制是当下急需解决的问题之一。
[0003]目前，通过逆变器进行无功补偿从而控制台区电压的方式分为无功控制和集中式控制两种方式。但是，目前光伏用户数量持续增长，光伏出力一直以来存在的不稳定性问题，低压配电变压器通常连接多条低压线路，用户基数的增大导致了线路用户端光伏出力和用电负荷会存在较大的差异，所以仅依靠单一的无功控制或者集中控制方式难以保证台区整体电压的稳定。
[0004]现有的一些成果分别对于变压器的换挡控压策略和利用逆变器无功功率控制电压进行了一定程度的研究，对于变压器分接头控制策略提出了控制思路介绍，但对具体实施方法缺乏介绍，对于变压器与储能结合方面也提出了相应的控制策略，但需要在原有系统基础之上增加储能系统，对以输送为目的的电网系统会造成一系列的附加问题，仍待进一步的研究，对于逆变器无功功率控制电压策略有较好的研究，但只限于台区内无功功率储备量充足且超限电压在可控范围之内进行电压调控，还有对于上述两种方法提出结合的研究，但是对于逆变器和变压器的配合方法以及具体实施步骤设计上仍有不足。
[0005]因此，本专利针对上述的问题提出了一种分布式新能源台区电压的控制整定方法，通过对台区集中配电变压器和用户端光伏组建的逆变器进行协调控制，来提升台区内电压控制的效果，同时还可以减小台区内电压的偏差率以及减小台区电网的损耗。

技术实现思路

[0006]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0007]鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
[0008]因此，本专利技术解决的技术问题是：目前用户基数的增大导致了线路用户端光伏出力和用电负荷会存在较大的差异，仅依靠单一的无功控制或者集中控制方式难以保证台区整体电压的稳定，以及如何提升了台区内电压控制的效果，减小台区内电压的偏差率以及台区电网的损耗。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种分布式新能源台区电压的控制整定方法，包括：
[0010]采集用户端电压；
[0011]评估当前台区无功功率容量，当无功功率容量充裕时逆变器无功控制；当无功功率容量不充裕时评估台区内所有的线路偏差值；
[0012]当偏差较小时，逆变器和变压器协同控制，当偏差较大时，逆变器无功控制，判断超限情况并进行电压控制。
[0013]作为本专利技术所述的分布式新能源台区电压的控制整定方法的一种优选方案，其中，所述采集用户端电压包括根据选定的有新能源光伏参与的地方配电台区，输入系统结构及参数。
[0014]作为本专利技术所述的分布式新能源台区电压的控制整定方法的一种优选方案，其中，所述无功功率容量充裕度A，表示为：
[0015][0016]其中，j表示光伏接入线路，S
j
表示无功功率灵敏度，Q
j,max
表示逆变器所能提供的最大无功功率调整容，U
l,max
表示，台区内各线路中最高的超限电压值，U表示配电网下标准电压值。
[0017]作为本专利技术所述的分布式新能源台区电压的控制整定方法的一种优选方案，其中，所述评估当前台区无功功率容量还包括：对台区无功功率容量进行评估后将评估系数与预先设定的标准评估系数进行比较；
[0018]若计算值大于标准评估系数，则说明台区内可利用的无功功率容量充裕；
[0019]若计算值小于标准评估系数，则说明台区内可利用的无功功率容量不足。
[0020]作为本专利技术所述的分布式新能源台区电压的控制整定方法的一种优选方案，其中，所述逆变器无功控制包括：当电压在标准电压值上下偏差在
±
1V时，不需要逆变器吸收或者释放无功功率，而随着电压偏差值变大后，逆变器按指数方式吸收或者释放无功功率，当节点电压较大时，光伏逆变器开始从网络当中吸收无功功率以抑制电压的持续上升；当节点电压较小时，光伏逆变器开始向网络中释放无功功率以抑制电压的持续下降。
[0021]作为本专利技术所述的分布式新能源台区电压的控制整定方法的一种优选方案，其中，所述逆变器无功控制，表示为：
[0022][0023]其中，Q
t,j
表示t时刻j用户逆变器面向网络吸收或者释放的无功功率，Q
max
和Q
min
分别表示为逆变器最大无功功率调节的上限和下限，U
max
和U
min
分别表示为逆变器无功功率调节的最大电压偏差值，大于或者小于该电压偏差值之后，逆变器能够吸收或者释放的无功功率达到最大恒定，K表示逆变器无功调节的松弛系数，通过对平滑系数K的调节可以调控吸收或者释放无功功率的快慢。
[0024]作为本专利技术所述的分布式新能源台区电压的控制整定方法的一种优选方案，其中，所述变压器协同控制包括：
[0025]当台区内由于分布式新能源接入导致的电压超限时，变压器根据超限电压的大小来确定其所属的电压控制等级，进而来控制电压。
[0026]作为本专利技术所述的分布式新能源台区电压的控制整定方法的一种优选方案，其中，所述线路偏差值表示为：
[0027][0028]其中，U
l
为每条线路的标准电压幅值，n为台区内总的线路数量；
[0029]设定一个标准电压偏差评估系数ξ，若ξ
O
＞ξ，则认为台区内各条线路路的调压需求有较大的差别；若ξ
O
≤ξ，则认为台区内各条线路线的调压需求近似相同。
[0030]作为本专利技术所述的分布式新能源台区电压的控制整定方法的一种优选方案，其中，所述线路偏差值还包括：当台区内各条线路的调压需求近似相同时，先通过对超限电压进行电压分级，根据分级结果在台区变压器上进行变档调压，将各条线路上的电压调至可控范围之内，然后再利用各条线路上的光伏逆变器对超限电压根据逆变器无功控制进行二次调控；
[0031]当各条线路当中的超限电压情况存在较大差压时，可能同时存在较大的超上限电压和超下限电压，首先在各个线路上通过光伏逆变器的无功控制根据式逆变器无功控制进行第一次调压，以减小各条线路上的超限电压差异度，然后评估比较台区内各线路上超上限电压与超下限电压。
[0032]作为本专利技术所述的分布式新能源台区电压的控制整定方法的一种优选方案，其中，所述超限评估表示为：
[0033][003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式新能源台区电压的控制整定方法，其特征在于，包括：采集用户端电压；评估当前台区无功功率容量，当无功功率容量充裕时逆变器进行无功控制；当无功功率容量不充裕时评估台区内所有的线路偏差值；当偏差较小时，逆变器和变压器协同控制，当偏差较大时，逆变器无功控制，判断超限情况并进行电压控制。2.如权利要求1所述的分布式新能源台区电压的控制整定方法，其特征在于：所述采集用户端电压包括根据选定的有新能源光伏参与的地方配电台区，输入系统结构及参数。3.如权利要求1或2所述的分布式新能源台区电压的控制整定方法，其特征在于，所述无功功率容量充裕度A，表示为：其中，j表示光伏接入线路，S
j
表示无功功率灵敏度，Q
j,max
表示逆变器所能提供的最大无功功率调整容，U
l,max
表示，台区内各线路中最高的超限电压值，U表示配电网下标准电压值。4.如权利要求3所述的分布式新能源台区电压的控制整定方法，其特征在于，所述评估当前台区无功功率容量还包括：对台区无功功率容量进行评估后将评估系数与预先设定的标准评估系数进行比较；若计算值大于标准评估系数，则说明台区内可利用的无功功率容量充裕，同时逆变器进行无功控制；若计算值小于标准评估系数，则说明台区内可利用的无功功率容量不足，同时评估台区内所有的线路偏差值。5.如权利要求4所述的分布式新能源台区电压的控制整定方法，其特征在于，所述逆变器无功控制包括：当电压在标准电压值上下偏差在
±
1V时，不需要逆变器吸收或者释放无功功率，而随着电压偏差值变大后，逆变器按指数方式吸收或者释放无功功率，当节点电压较大时，光伏逆变器开始从网络当中吸收无功功率以抑制电压的持续上升；当节点电压较小时，光伏逆变器开始向网络中释放无功功率以抑制电压的持续下降。6.如权利要求5所述的分布式新能源台区电压的控制整定方法，其特征在于，所述逆变器无功控制，表示为：其中，Q
t，j
表示t时刻j用户逆变器面向网络吸收或者释放的无功功率，Q
max
和Q
min
分别表示为逆变器最大无功功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：何肖蒙，肖小兵，李跃，蔡永翔，金鑫，黄博阳，付宇，肖勇，王扬，王冕，郑友卓，刘安茳，张洋，方阳，郝树青，汤玮，张猛，龙秋风，何心怡，张恒荣，苗宇，宋子宏，李前敏，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：