一種光伏電站avc的控制方法
【專利說明】
(一)技術(shù)領(lǐng)域:
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)控制技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光伏電站AVC (Automatic Voltage Control--自動電壓控制)控制方法。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]近年來隨著化石能源供應(yīng)的日益緊張以及人們對氣候變化等全球性環(huán)境問題關(guān)注的不斷升溫，通過發(fā)展可再生能源促進(jìn)能源可持續(xù)發(fā)展成為世界各國的共識，光伏發(fā)電得到了快速的發(fā)展。隨著光伏電站裝機(jī)容量的不斷增大，并網(wǎng)型光伏電站及其接入地區(qū)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行情況日益受到關(guān)注，其中一個重要方面就是大規(guī)模光伏發(fā)電并網(wǎng)會引起電網(wǎng)電壓波動。
[0003]新建光伏電站都配置了動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，如SVC、SVG等，以提高無功功率調(diào)節(jié)的動態(tài)響應(yīng)速度。光伏電站配置合適容量的動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，并根據(jù)系統(tǒng)需求進(jìn)行控制和管理，可有效提高風(fēng)電場輸出電壓的穩(wěn)定性。
[0004]南京中德保護(hù)控制系統(tǒng)有限公司劉雙、張建周等人提出了光伏電站內(nèi)光伏逆變器和無功補(bǔ)償裝置的協(xié)調(diào)控制策略，采取了優(yōu)先調(diào)節(jié)光伏逆變器無功，其次調(diào)節(jié)無功補(bǔ)償裝置無功的原則，來維持光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓的穩(wěn)定。但是這種策略未能充分發(fā)揮動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的快速調(diào)節(jié)能力來平抑電壓快速不規(guī)則的變化，容易造成電壓調(diào)節(jié)不合格。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0005]本發(fā)明的目在于提供一種光伏電站AVC的控制方法，它可以克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過協(xié)調(diào)控制多源無功設(shè)備，充分利用動態(tài)無功補(bǔ)償裝置調(diào)節(jié)的快速性，平抑電壓快速不規(guī)則變化，在滿足無功電壓運(yùn)行要求同時，盡可能保留SVG的快速調(diào)節(jié)能力，可為電網(wǎng)事故等緊急情況提供動態(tài)無功備用。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種光伏電站AVC的控制方法，其特征在于它包括以下步驟:
[0007](1)獲取調(diào)度系統(tǒng)下發(fā)的光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓目標(biāo)值Uta_t，獲取光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)母線電壓實測值1]_以及光伏逆變器和無功補(bǔ)償裝置的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、運(yùn)行信息及升壓站電氣量信息；
[0008](2)根據(jù)公式AU = Utarget-UneJ計算光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏差值A(chǔ)U ;如電壓偏差值A(chǔ)U在預(yù)先設(shè)定的電壓偏差死區(qū)閾值內(nèi)，則進(jìn)入步驟(3);否則進(jìn)入步驟(4);
[0009](3)進(jìn)行無功置換，返回步驟(1);
[0010](4)結(jié)合光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓無功靈敏度，計算無功增量AQ ;
[0011](5)將無功增量在各臺主變間進(jìn)行初次分配；
[0012](6)根據(jù)單臺主變所帶的光伏逆變器和無功補(bǔ)償設(shè)備的無功可控裕度，計算單臺主變的無功可控裕度；
[0013](7)結(jié)合單臺主變的無功可控裕度和初次分配的結(jié)果計算各臺主變的無功校正目標(biāo)值，并將其在各臺主變間進(jìn)行再次分配；
[0014](8)將再次分配給單臺主變的無功增量AQ '分別在各臺主變所帶的光伏逆變器和無功補(bǔ)償裝置間進(jìn)行分配；
[0015](9)根據(jù)步驟⑶的無功增量分配結(jié)果生成無功控制目標(biāo)，根據(jù)無功控制目標(biāo)向光伏逆變器和無功補(bǔ)償裝置發(fā)出無功控制指令。
[0016](10)轉(zhuǎn)向步驟(1)，進(jìn)入下一計算周期。
[0017]所述步驟(2)中電壓偏差死區(qū)閾值應(yīng)為允許的光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓波動量。
[0018]所述步驟(3)中進(jìn)行無功置換的具體方法由以下步驟構(gòu)成:
[0019](3-1)根據(jù)經(jīng)驗值設(shè)定無功置換增量為Δ Qz，一般可以取0.5MVar?1.5MVar ；
[0020](3-2)分別計算各臺主變下動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的無功輸出總量Qs，和光伏逆變器的無功輸出總量Qf;
[0021](3-3)判斷每次新生成的Qf和上次生成的Qf是否在設(shè)定的偏差范圍內(nèi)，若在設(shè)定的偏差范圍內(nèi)則直接返回步驟(1)，若不在設(shè)定的偏差范圍內(nèi)則進(jìn)入步驟(3-4);
[0022](3-4)判斷Qs的符號；
[0023]若Qs>0，則給動態(tài)無功補(bǔ)償裝置分配的無功增量為-△ Qz，給光伏逆變器分配的總無功增量為+ A Qz，并進(jìn)行無功輸出，返回步驟(1);
[0024]若Qs〈0，則給動態(tài)無功補(bǔ)償裝置分配的無功增量為+ △ Qz，給光伏逆變器分配的總無功增量為-A Qz，并進(jìn)行無功輸出，返回步驟(1);
[0025]所述步驟(5)中，將無功增量進(jìn)行初次分配的方法為按照各臺主變的有功出力比例在各臺主變間分配無功增量。
[0026]所述步驟(7)結(jié)合單臺主變的無功可控裕度和初次分配的結(jié)果計算各臺主變的無功校正目標(biāo)值，并將其在各臺主變間進(jìn)行再次分配的方法由以下步驟構(gòu)成:
[0027](7-1)將分配給單臺主變的無功增量與單臺主變的無功可控裕度進(jìn)行比較；
[0028](7-2)若分配給單臺主變的無功增量小于或等于單臺主變的無功可控裕度，則單臺主變的無功校正目標(biāo)值為分配給單臺主變的無功增量；
[0029](7-3)若分配給單臺主變的無功增量大于單臺主變的無功可控裕度，則單臺主變的無功校正目標(biāo)值為單臺主變的無功可控裕度；
[0030](7-4)將各臺主變的無功校正目標(biāo)值求和，生成總的無功校正目標(biāo)值Δ(^，根據(jù)公式AQe= I Δ Q- Δ Q !計算總的無功校正目標(biāo)值A(chǔ)Qi與總的無功增量AQ之間的偏差值A(chǔ)Qe；
[0031]若AQE在預(yù)先設(shè)定的無功偏差死區(qū)閾值內(nèi)，則將得到的各臺主變的無功校正目標(biāo)值分配給各臺主變；
[0032]若AQE不在預(yù)先設(shè)定的無功偏差死區(qū)閾值內(nèi)，則將AQ ￡在仍有無功可控裕度的單臺主變間按各臺主變的有功出力比例進(jìn)行分配，再次生成各臺主變的無功校正目標(biāo)值之和AQi，并計算AQE，直到△(^進(jìn)入預(yù)先設(shè)定的無功偏差死區(qū)閾值內(nèi)，最終得到各臺主變的無功校正目標(biāo)值并分配給各臺主變。
[0033]所述步驟(7-4)預(yù)先設(shè)定的無功偏差死區(qū)閾值根據(jù)經(jīng)驗值設(shè)定，一般可以取
0.3MVar ?0.6MVar0
[0034]所述步驟⑶中將再次分配給單臺主變的無功增量AQ '分別在各臺主變所帶的光伏逆變器和無功補(bǔ)償裝置間進(jìn)行分配的具體方法包括以下步驟:
[0035](8-1)將再次分配給單臺主變的無功增量首先分配給動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，若無功增量大于動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的可控裕度，則將多出部分分配給光伏逆變器；
[0036](8-2)在給光伏逆變器分配無功增量時按照各條光伏線的有功出力比例進(jìn)行分配；
[0037](8-3)將分配給各條光伏線的無功增量與各條光伏線的實際無功可控裕度進(jìn)行比較；
[0038](8-4)若分配給各條光伏線的無功增量小于或等于各條光伏線的無功可控裕度，則各條光伏線的無功校正目標(biāo)值為分配給各條光伏線的無功增量；
[0039](8-5)若分配給各條光伏線的無功增量大于各條光伏線的無功可控裕度，則各條光伏線的無功校正目標(biāo)值為各條光伏線的無功可控裕度；
[0040](8-6)將各條光伏線的無功校正目標(biāo)值求和，生成總的無功校正目標(biāo)值A(chǔ)Q2，根據(jù)公式Δζ)ω=|Δζ^ -Δ Q 2計算總的無功校正目標(biāo)值&02與總的無功增量AQ '之間的偏差值aqu;
[0041]若AQU在預(yù)先設(shè)定的無功偏差死區(qū)閾值內(nèi)，則將得到的各條光伏線的無功校正目標(biāo)值分配給各條光伏線；
[0042]若AQU不在預(yù)先設(shè)定的無功偏差死區(qū)閾值內(nèi)，則將AQ u在仍有無功可控裕度的各條光伏線間按各條光伏線的有功出力比例進(jìn)行分配，再次生成各條光伏線的無功校正目標(biāo)值之和AQ2，并計算AQU，直到△(^進(jìn)入預(yù)先設(shè)定的無功偏差死區(qū)閾值內(nèi)，最終得到各條光伏線的無功校正目標(biāo)值并平均分配給各條光伏線所帶的光伏。
[0043]所述步驟(8-6)中預(yù)先設(shè)定的無功偏差死區(qū)閾值根據(jù)經(jīng)驗值設(shè)定，一般可以取
0.lMVar ?0.3MVar0
[0044]本發(fā)明的優(yōu)越性在于:1.能夠充分利用動態(tài)無功補(bǔ)償裝置調(diào)節(jié)的快速性，平抑電壓快速不規(guī)則變化，在滿足無功電壓運(yùn)行要求同時，盡可能保留SVG的快速調(diào)節(jié)能力，通過無功置換來提高動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的備用容量，可為電網(wǎng)事故等緊急情況提供動態(tài)無功備用；2.基于無功電壓分布式平衡特點(diǎn)，按光伏線進(jìn)行控制機(jī)組建模，通過多無功源協(xié)調(diào)配合，補(bǔ)償電壓慢變化，維持并網(wǎng)點(diǎn)電壓滿足要求。
(四)【附圖說明】:
[0045]圖1為本發(fā)明所涉一種光伏電站AVC的控制方法的控制流程示意圖。
(五)【具體實施方式】:
[0046]實施例:一種光伏電站AVC的控制方法(見圖1)，其特征在于它包括以下步驟:
[0047](1)獲取調(diào)度系統(tǒng)下發(fā)的光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓目標(biāo)值Uta_t，獲取光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)母線電壓實測值1]_以及光伏逆變器和無功補(bǔ)償裝置的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)、運(yùn)行信息及升壓站電氣量信息；
[0048](2)根據(jù)公式AU = Utarg