一種分布式光伏就地自適應(yīng)電壓控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于分布式光伏發(fā)電領(lǐng)域，特別是一種分布式光伏就地自適應(yīng)電壓控制方 法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國的PV發(fā)電主要包括大規(guī)模集中式光伏電站發(fā)電（Photovoltaic power s tat ion)和分布式光伏發(fā)電（DPVS ,Distributed Photovoltaic Sy s terns)兩種，PV發(fā)電系 統(tǒng)均通過逆變器并網(wǎng)，利用逆變器控制實(shí)現(xiàn)有功、無功的解耦，并使PV能采用逆變器無功控 制為電網(wǎng)提供電壓支撐。尤其當(dāng)PV高滲透并網(wǎng)時(shí)，其逆變器的無功控制調(diào)壓能力甚至可完 全取代調(diào)壓電容器。但國內(nèi)對(duì)PV并網(wǎng)無功控制方面的研究，主要集中在單位功率因數(shù)并網(wǎng) 控制，以及光伏與無功補(bǔ)償全局無功電壓控制等方面，通過負(fù)載無功電流調(diào)整無功補(bǔ)償控 制參考值，適用于對(duì)負(fù)載的無功補(bǔ)償，難以適用于DPVS的無功獨(dú)立控制。另外，在DPVS高滲 透率接入電網(wǎng)場景下，若對(duì)每個(gè)DPVS額外整合測量設(shè)備和控制設(shè)備，將顯著增加系統(tǒng)的連 接成本，因而僅對(duì)系統(tǒng)中部分DPVS增設(shè)測量和控制設(shè)備，而其他部分DPVS由于未設(shè)置測量 和控制設(shè)備，將難以觀測，且難以實(shí)現(xiàn)控制或調(diào)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題，提出一種分布式光伏發(fā)電就地自適應(yīng)電壓控制方 法，通過該方法采用就地的、智能的自適應(yīng)方法來調(diào)節(jié)電壓，將DPVS并網(wǎng)點(diǎn)的電壓維持在期 望的電壓水平或可接受的電壓限值范圍內(nèi)
[0004] 本發(fā)明的分布式光伏發(fā)電就地自適應(yīng)電壓控制的基本原理是通過無功功率和有 功功率參考值的調(diào)整控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的控制。當(dāng)電壓水平超過期望值，或者超過配電網(wǎng)操 作管理中心的規(guī)定值時(shí)，利用就地自適應(yīng)電壓控制將電壓維持在期望值或規(guī)定值要求的范 圍之內(nèi)。分布式光伏發(fā)電規(guī)?；⒕W(wǎng)后，就地自適應(yīng)電壓控制的主要功能不僅是維持DPVS 并網(wǎng)點(diǎn)的電壓，而且還要保證并網(wǎng)區(qū)域電網(wǎng)的電壓水平。分布式光伏發(fā)電就地自適應(yīng)電壓 控制，僅需分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)點(diǎn)處的本地測量信息，以電壓和電流測量值作為控制的輸 入變量，因此，分布式光伏發(fā)電(DPVS)就地自適應(yīng)電壓控制是分散本地控制，無需與其他電 氣節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行通信，也不需要配電網(wǎng)操作管理中心的信息通信聯(lián)系。
[0005] 本發(fā)明所述的分布式光伏發(fā)電就地自適應(yīng)電壓控制方法如下：
[0006] 分布式光伏發(fā)電就地自適應(yīng)電壓控制中的期望電壓的限值，最高電壓限值Vmax和 最低電壓限值Vmin，是控制的關(guān)鍵變量，是實(shí)現(xiàn)就地自適應(yīng)電壓控制的核心，為此，設(shè)定自適 應(yīng)變化的電壓期望范圍，使它在維持分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)點(diǎn)電壓的同時(shí)，保證并網(wǎng)區(qū)域電 網(wǎng)內(nèi)其他電氣節(jié)點(diǎn)電壓在可接受范圍內(nèi)，從而保證并網(wǎng)區(qū)域電網(wǎng)的整體電壓水平;針對(duì)不 同的運(yùn)行工況，制定不同的分布式光伏發(fā)電自適應(yīng)電壓期望設(shè)定范圍，各工況下電壓期望 設(shè)定如下：
[0007] 正?？刂颇Ｊ?針對(duì)正常運(yùn)行工況，自適應(yīng)電壓期望根據(jù)電壓測量值設(shè)定，設(shè)定的 電壓期望限制范圍相對(duì)較小，使電壓維持在定義的電壓期望限制范圍內(nèi)：Vmiru^VSVmax4; 此時(shí)，分布式光伏發(fā)電運(yùn)行在正?？刂颇Ｊ较?，即運(yùn)行在有功功率和無功功率控制模式:PQ 控制模式；
[0008] 擾動(dòng)控制模式:在擾動(dòng)運(yùn)行工況下，自適應(yīng)電壓期望的設(shè)定，可以根據(jù)該等級(jí)電網(wǎng) 可接受的電壓最大水平進(jìn)行設(shè)定:Vmin,2 < V < Vmax,2,即設(shè)置Vmax,2和Vmin,2分別為該等級(jí)電網(wǎng) 可接受的電壓最大值和最小值，在電網(wǎng)電壓偏差約束要求下，維持電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)；在 擾動(dòng)工況下，分布式光伏發(fā)電由PQ控制模式切換到擾動(dòng)控制模式，即無功電壓控制模式，該 模式利用無功功率參考值調(diào)整控制，吸收/發(fā)出無功功率來降低/提高電壓，從而實(shí)現(xiàn)分布 式光伏發(fā)電并網(wǎng)點(diǎn)的就地電壓控制；當(dāng)電壓值太高或太低時(shí)，分布式光伏發(fā)電將電壓控制 在期望的最低或最高限值；當(dāng)分布式光伏發(fā)電沒有足夠的吸收或發(fā)出無功功率的能力，而 電壓已超過可接受限值時(shí)，需轉(zhuǎn)入到緊急運(yùn)行工況下的緊急控制模式；
[0009] 故障控制模式:在故障緊急運(yùn)行工況下，電壓超過了可接受的限制范圍:V〈Vmin,2或 V>Vmax,2,且分布式光伏發(fā)電已經(jīng)達(dá)到最大可發(fā)出感性或容性無功功率，無法再提供無功功 率支撐，為電網(wǎng)提供無功補(bǔ)償;此時(shí)分布式光伏發(fā)電切換到緊急控制模式，即有功控制模 式，通過有功功率來控制電壓，利用有功調(diào)節(jié)來改變無功功率的限制，降低/增加 DPVS發(fā)出 的有功功率，從而使電壓恢復(fù)到電壓限值Vmin,2或Vmax, 2;
[0010] 對(duì)無功功率的控制:采用式(1)和式(2)實(shí)現(xiàn)：
[0011] Cl)
[0012] (2)
[0013] 式中，Pgrid，Qgrid，id，i。分別為有功、無功功率以及有功、無功電流的實(shí)測值;P ref、 Qref，idref、iqref為對(duì)應(yīng)的參考值;Ud，如分別為有功、無功電壓的實(shí)測值;kP，ki，為PI控制器的 控制參數(shù)，
[0014] 各PI控制器的控制參數(shù)根據(jù)實(shí)際需要自行調(diào)整;根據(jù)就地電壓控制需要，調(diào)整光 伏無功功率參考值，再利用光伏并網(wǎng)逆變器雙環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)電壓就地控制。
[0015] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明就地自適應(yīng)電壓控制方法提高分布式光伏發(fā)電（分布 式光伏發(fā)電系統(tǒng)DPVS)并網(wǎng)電壓控制能力，并提升電網(wǎng)接納PV的能力，從而促進(jìn)光伏的合理 尚效應(yīng)用。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的架構(gòu)圖。
[0017] 圖2是本發(fā)明的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0019] 如圖所示，本發(fā)明所述的分布式光伏發(fā)電就地自適應(yīng)電壓控制方法為：
[0020] 分布式光伏發(fā)電就地自適應(yīng)電壓控制中的期望電壓的限值，最高電壓限值Vmax和 最低電壓限值V m