优先保证动态无功裕度的光伏发电站无功分配方法

摘要

本发明涉及优先保证动态无功裕度的光伏发电站无功分配方法，属于光伏发电站电压无功自动调节技术领域，该方法包括：获取并网点电压目标值和当前值、并网逆变器和动态无功补偿装置无功当前值；根据电压目标值和当前值确定无功调整量；根据无功调整量和动态无功补偿装置的无功方向确定优先调整动态无功补偿装置还是优先调整并网逆变器，并分类计算两者的无功输出值；最后根据两者各自的容量修正其无功输出值。本发明方法使得光伏发电站在电压调整时能优先保证动态无功补偿装置处于最大的无功调节裕度，提高了电站运行的安全性和可靠性；在并网逆变器和动态无功补偿装置的无功输出方向相反时能及时减少无功环流，提高了电站运行的经济性。

主权项

一种优先保证动态无功裕度的光伏发电站无功分配方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)光伏发电站并网点母线电压合格带宽记为U_zone，电压调节死区记为U_deadband；动态无功补偿装置容量记为Q_{svg_capacity}；并网逆变器无功可调容量记为Q_{gen_capacity}；并网逆变器和动态无功补偿装置无功调节对并网点电压的灵敏度记为S_poc；2)在调节周期到来时(调节周期为5～30秒)，从调度获取电压控制目标值记为U_target；采集并网点母线电压记为U_poc；采集并网逆变器和动态无功补偿装置的当前无功输出值分别记为Q_gen和Q_svg；3)考虑电压合格带宽和电压调节死区，将电压目标U_target修正为母线电压上限值和下限值，分别记为U_{poc_up}和U_{poc_down}：U_{poc_up}＝U_target+U_zone/2‑U_deadband，U_{poc_down}＝U_target‑U_zone/2+U_deadband；4)若并网点母线电压U_poc＞母线电压上限值U_{poc_up}，则通过下调无功实现降压的目标，总无功下调量Q_down为：Q_down＝(U_poc‑U_{poc_up})/S_poc；4‑1)若动态无功补偿装置当前无功Q_svg＞0，则优先下调动态无功补偿装置的无功输出，使电压合格，同时降低动态无功补偿装置的无功裕度：若Q_svg≥Q_down，则只下调动态无功补偿装置的无功输出，动态无功补偿装置的无功输出设定值Q_{svg_set}为：Q_{svg_set}＝Q_svg‑Q_down，转步骤7)；若Q_svg＜Q_down，则不仅下调动态无功补偿装置的无功输出至0，还要同时下调并网逆变器的无功输出；动态无功补偿装置的无功输出设定值Q_{svg_set}为：Q_{svg_set}＝0；并网逆变器的无功输出设定值Q_{gen_set}为：Q_{gen_set}＝Q_gen‑(Q_down‑Q_svg)，转步骤7)；4‑2)若动态无功补偿装置当前无功Q_svg≤0，则先下调并网逆变器的无功输出，并网逆变器的无功输出设定值Q_{gen_set}为：Q_{gen_set}＝Q_gen‑Q_down；若Q_{gen_set}＜(‑1)*Q_{gen_capacity}，则修改Q_{gen_set}为Q_{gen_set}＝(‑1)*Q_{gen_capacity}，同时下调动态无功补偿装置的无功输出，动态无功补偿装置的无功输出设定值Q_{svg_set}为：Q_{svg_set}＝Q_svg‑(Q_down‑(Q_gen‑Q_{gen_set}))；转步骤7)；5)若并网点母线电压U_poc＜母线电压下限值U_{poc_down}，则通过上调无功实现升压的目标，总无功上调量Q_up为：Q_up＝(U_{poc_down}‑U_poc)/S_poc；5‑1)若动态无功补偿装置当前无功Q_svg＜0，则优先上调动态无功补偿装置的无功输出，这样既能使电压合格，同时降低了动态无功补偿装置的无功裕度：若|Q_svg|≥Q_up，则只上调动态无功补偿装置的无功输出，动态无功补偿装置的无功输出设定值Q_{svg_set}为：Q_{svg_set}＝Q_svg+Q_up，转步骤7)；若|Q_svg|＜Q_up，则不仅上调动态无功补偿装置的无功输出至0，还要同时上调并网逆变器的无功输出；动态无功补偿装置的无功输出设定值Q_{svg_set}为：Q_{svg_set}＝0；并网逆变器的无功输出设定值Q_{gen_set}为：Q_{gen_set}＝Q_gen+(Q_up+Q_svg)，转步骤7)；5‑2)若动态无功补偿装置当前无功Q_svg≥0，则先上调并网逆变器的无功输出，并网逆变器的无功输出设定值Q_{gen_set}为：Q_{gen_set}＝Q_gen+Q_up；若Q_{gen_set}＞Q_{gen_capacity}，则修改Q_{gen_set}为Q_{gen_set}＝Q_{gen_capacity}，同时上调动态无功补偿装置的无功输出，动态无功补偿装置的无功输出设定值Q_{svg_set}为：Q_{svg_set}＝Q_svg+(Q_up‑(Q_{gen_set}‑Q_gen))；转步骤7)；6)若并网点母线电压在上限值和下限值之间，则转步骤8)，表明电压合格，不需要进行无功调节；7)根据并网逆变器和动态无功补偿装置的容量修正其无功设定值：若Q_{svg_set}＜(‑1)*Q_{svg_capacity}，则修改Q_{svg_set}为Q_{svg_set}＝(‑1)*Q_{svg_capacity}；若Q_{svg_set}＞Q_{svg_capacity}，则修改Q_{svg_set}为Q_{svg_set}＝Q_{svg_capacity}；若Q_{gen_set}＜(‑1)*Q_{gen_capacity}，则修改Q_{gen_set}为Q_{gen_set}＝(‑1)*Q_{gen_capacity}；若Q_{gen_set}＞Q_{gen_capacity}，则修改Q_{gen_set}为Q_{gen_set}＝Q_{gen_capacity}；8)等待下一个调节周期，返回步骤2)。