本發(fā)明涉及配電網(wǎng)控制，尤其涉及一種配網(wǎng)分布式能源有、無功協(xié)調(diào)下垂控制方法。

背景技術(shù)：

1、隨著分布式發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，大規(guī)模分布式電源接入配電網(wǎng)。大規(guī)模分布式電源并網(wǎng)一定程度上緩解了能源緊張以及環(huán)境污染的問題，但由于大規(guī)模分布式電源出力的隨機(jī)性，其在大規(guī)模并網(wǎng)后會引起配電網(wǎng)的電壓波動現(xiàn)象，從而影響配電網(wǎng)用戶的電能質(zhì)量。此外，由大規(guī)模分布式電源處理不確定性導(dǎo)致的配電網(wǎng)電壓劇烈波動會增加主電網(wǎng)穩(wěn)定運行的壓力。上述問題對配電網(wǎng)電壓控制提出了更高的要求。

2、目前，多數(shù)配電網(wǎng)電壓調(diào)度和控制方式均沿用了主網(wǎng)的“分層分級式”控制體系?，F(xiàn)有方法均是基于穩(wěn)態(tài)模型，且控制周期均為分鐘級。而配電網(wǎng)中由大規(guī)模分布式電源出力變化導(dǎo)致的電壓波動的時間尺度通常是幾秒鐘，可見目前的方法無法有效應(yīng)對大規(guī)模分布式電源功率波動引起的配電網(wǎng)電壓波動現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種配網(wǎng)分布式能源有、無功協(xié)調(diào)下垂控制方法，實現(xiàn)配電網(wǎng)電壓控制，提高配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┮环N配網(wǎng)分布式能源有、無功協(xié)調(diào)下垂控制方法，所述方法包括：

3、采集配電網(wǎng)三相電壓，經(jīng)過濾波處理，基于預(yù)設(shè)無功穩(wěn)定區(qū)判斷所述配電網(wǎng)三相電壓是否越限；

4、若是，通過無功下垂控制和單相無功限制對無功輸出進(jìn)行限幅/限速，從而生成無功指令，以執(zhí)行無功功率調(diào)節(jié)；

5、當(dāng)達(dá)到所述無功功率調(diào)節(jié)的閾值下限，所述配電網(wǎng)三相電壓仍然越限，根據(jù)所述無功指令設(shè)定的單相無功功率與實際無功功率輸出比較，來控制有功使能，生成有功指令，以執(zhí)行有功功率調(diào)節(jié)，控制所述配電網(wǎng)三相電壓。

6、可選的，所述方法還包括：

7、對配電網(wǎng)正式拓?fù)溥M(jìn)行簡化和等效，獲取等效后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

8、根據(jù)所述等效后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)行建模仿真，通過模擬得到光伏并網(wǎng)點不同無功功率與并網(wǎng)點電壓之間的特征斜率曲線，獲得無功特征斜率；

9、將光伏無功功率設(shè)為0，通過仿真以及真實數(shù)據(jù)擬合的方式，得到光伏有功功率與并網(wǎng)點電壓之間的特征曲線oa；

10、選取所述特征曲線oa中a點作為光伏最大有功功率與對應(yīng)電壓最大值的參考點；

11、根據(jù)所述無功特征斜率和逆變器最大無功可調(diào)限制qmax，在電壓-功率平面的下半?yún)^(qū)繪制線段，其在電壓橫坐標(biāo)上的截距為c點，作為所述無功功率調(diào)節(jié)的閾值下限。

12、可選的，所述方法還包括：

13、根據(jù)控制目標(biāo)確定電壓控制的目標(biāo)點d，所述目標(biāo)點d的垂線與電壓橫坐標(biāo)的交點為控制目標(biāo)點的電壓值；

14、從所述c點作線段到所述目標(biāo)點d，得到投入無功控制后的有功邊界曲線cd；

15、線段cd與所述特征曲線oa相交于e點，所述e點作垂線與所述電壓橫坐標(biāo)交于g點，作為所述無功功率調(diào)節(jié)的閾值上限。

16、可選的，所述方法還包括：

17、設(shè)置所述線段cd的電壓死區(qū)作為有功穩(wěn)定區(qū)；

18、基于無功特征斜率線cb進(jìn)行修正，獲得修正斜率線cb’；

19、設(shè)置所述修正斜率線cb’的電壓死區(qū)作為所述預(yù)設(shè)無功穩(wěn)定區(qū)。

20、可選的，所述基于無功特征斜率線cb進(jìn)行修正，獲得修正斜率線cb’，包括：

21、根據(jù)所述無功特征斜率線cb確定下垂極限斜率；

22、確定無功功率控制起始點，所述無功功率控制起始點為所述c點和所述g點之間的任意點；

23、選取最小無功可調(diào)限制qlim，基于qlim和所述下垂極限斜率作斜線連接至所述無功功率控制起始點，確定出所述修正斜率線cb’。

24、可選的，所述單相無功限制表達(dá)如下：

25、ifmax(qx)-min(qx)>δq

26、thenmin(qx)＝max(qx)-δq；

27、else

28、end

29、其中，qx為單相無功功率，δq為無功功率限制參數(shù)。

30、可選的，所述單相有功限制表達(dá)如下：

31、ifmax(px)-min(px)>δp

32、thenmin(px)＝max(px)-δp；

33、else

34、end

35、其中，px為單相有功功率，δp為有功功率限制參數(shù)。

36、本申請另一方面還提供一種配網(wǎng)分布式能源有、無功協(xié)調(diào)下垂控制裝置，包括：

37、判斷模塊，用于采集配電網(wǎng)三相電壓，經(jīng)過濾波處理，基于預(yù)設(shè)無功穩(wěn)定區(qū)判斷所述配電網(wǎng)三相電壓是否越限；

38、無功控制模塊，用于若是，通過無功下垂控制和單相無功限制對無功輸出進(jìn)行限幅/限速，從而生成無功指令，以執(zhí)行無功功率調(diào)節(jié)；

39、有功控制模塊，用于當(dāng)達(dá)到所述無功功率調(diào)節(jié)的閾值下限，所述配電網(wǎng)三相電壓仍然越限，根據(jù)所述無功指令設(shè)定的單相無功功率與實際無功功率輸出比較，來控制有功使能，生成有功指令，以執(zhí)行有功功率調(diào)節(jié)，控制所述配電網(wǎng)三相電壓。

40、本申請另一方面提供一種電子設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如第一方面及其任一種可能的實現(xiàn)方式的步驟。

41、本申請另一方面提供一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如第一方面所述的方法中的各個步驟。

42、本申請?zhí)峁┮环N配網(wǎng)分布式能源有、無功協(xié)調(diào)下垂控制方法，通過采集配電網(wǎng)三相電壓，經(jīng)過濾波處理，基于預(yù)設(shè)無功穩(wěn)定區(qū)判斷所述配電網(wǎng)三相電壓是否越限；若是，通過無功下垂控制和單相無功限制對無功輸出進(jìn)行限幅/限速，從而生成無功指令，以執(zhí)行無功功率調(diào)節(jié)；當(dāng)達(dá)到所述無功功率調(diào)節(jié)的閾值下限，所述配電網(wǎng)三相電壓仍然越限，根據(jù)所述無功指令設(shè)定的單相無功功率與實際無功功率輸出比較，來控制有功使能，生成有功指令，以執(zhí)行有功功率調(diào)節(jié)，控制所述配電網(wǎng)三相電壓；該方法解決了配電網(wǎng)分布式能源電壓波動較大的問題，并提出了一種同時對有功、無功進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制電壓的新方法，提高了配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種配網(wǎng)分布式能源有、無功協(xié)調(diào)下垂控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配網(wǎng)分布式能源有、無功協(xié)調(diào)下垂控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配網(wǎng)分布式能源有、無功協(xié)調(diào)下垂控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配網(wǎng)分布式能源有、無功協(xié)調(diào)下垂控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配網(wǎng)分布式能源有、無功協(xié)調(diào)下垂控制方法，其特征在于，所述基于無功特征斜率線cb進(jìn)行修正，獲得修正斜率線cb’，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配網(wǎng)分布式能源有、無功協(xié)調(diào)下垂控制方法，其特征在于，所述單相無功限制表達(dá)如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的配網(wǎng)分布式能源有、無功協(xié)調(diào)下垂控制方法，其特征在于，所述單相有功限制表達(dá)如下：

8.一種配網(wǎng)分布式能源有、無功協(xié)調(diào)下垂控制裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任一項所述方法的步驟。

10.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任一項所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明實施例公開了一種配網(wǎng)分布式能源有、無功協(xié)調(diào)下垂控制方法，通過采集配電網(wǎng)三相電壓，經(jīng)過濾波處理，基于預(yù)設(shè)無功穩(wěn)定區(qū)判斷所述配電網(wǎng)三相電壓是否越限；若是，通過無功下垂控制和單相無功限制對無功輸出進(jìn)行限幅/限速，從而生成無功指令，以執(zhí)行無功功率調(diào)節(jié)；當(dāng)達(dá)到所述無功功率調(diào)節(jié)的閾值下限，所述配電網(wǎng)三相電壓仍然越限，根據(jù)所述無功指令設(shè)定的單相無功功率與實際無功功率輸出比較，來控制有功使能，生成有功指令，以執(zhí)行有功功率調(diào)節(jié)，控制所述配電網(wǎng)三相電壓；可以基于配電網(wǎng)有功、無功的協(xié)調(diào)控制，達(dá)到控制電壓的效果，提高了配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：梁俊宇,楊家全,袁興宇,李時珍,喻磊,蘇適,和學(xué)豪,李永彪,黃偉,李遠(yuǎn),楊洋,張旭東,沈宗云
受保護(hù)的技術(shù)使用者：云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2