[发明专利]一种分布式电源的本地电压控制方法

说明书

技术领域：

本发明涉及分布式电源接入电网运行优化控制领域，特别涉及一种分布式电源的本地电压控制方法。

背景技术：

随着技术的进步和政策的支持，我国分布式发电产业发展迅速，分布式光伏发电的发展尤其迅猛，截止2014年底，我国分布式光伏发电累计装机容已经达到4.67GW，其中新增2.05GW，同比增长256％。分布式发电产业的快速增长，对社会经济发展起着良好的推动作用，但同时也给电网的安全稳定运行带来了隐患。由于分布式电源(DG)装机容量占总装机比例仍然较低，对主网的影响仍十分有限，但对于局部配电网的影响日益突出。DG的接入对配电网的影响主要包括电能质量方面、继电保护方面和可靠性方面的影响。由于DG一般经过升压变压器并网，因此其谐波影响问题并不突出；由于DG容量不大且多为逆变器或异步机并网型，因此其对短路电流和继电保护的影响较小也容易应对；影响DG消纳的关键在于因其引起的电压偏高问题，因此应对DG接入对配电网电压的影响提高消纳能力成为当前的一个研究热点。

主动配电网技术可以通过对电源、负荷和配电网的主动协调控制和管理提高配电网对DG的消纳能力，为提高配电网对DG的消纳能力提供了一种可行的解决方案，是未来的配电网的发展方向之一。但是主动配电网技术依赖高速可靠的通信和先进的计量设施，而我国配电网的信息化建设基础相对薄弱，短期内难以实现主动配电网的建设。另外，过分依赖高速可靠的通信通道，也会使配电网十分脆弱而不够安全可靠。本地控制技术是根据接入点的电气量对配电网中的可控元件进行就地控制的技术，因不进行多个对象的协调控制而不依赖通信手段(甚至可以不建设通信通道)，仅在控制点加装本地控制组件即可。现阶段，对配电网中DG实施有效的本地控制是提高配电网运行水平和对DG消纳能力的切实可行解决方案。

国外许多学者已经展开了含DG配电网的本地电压控制研究。

文献“Inverter-Based Local AC Bus Voltage Control Utilizing Two DOF Control”对基于逆变器并网的DG的本地电压控制展开研究，建立两自由度的控制器动态模型，可使DG具有不间断电源的运行特性。

文献“Local voltage control of DGS in distribution networks”提出一种电压自适应控制器以实现含光伏发电配电网的本地电压控制，并通过电磁仿真验证所提方法的有效性。

文献“Local control of heat pump water heaters for voltage control with high penetration of residential DG systems”针对高渗透率分布式光伏接入的配电网，提出了基于热泵式热水器的本地电压控制策略。

文献“Local Voltage Control Strategies for DG Storage Systems in Distribution Grids”提出基于光伏发电和储能的本地电压控制技术，通过控制储能的充放电和光伏的弃光来实现电压的控制目标。虽然国内外的学者已经开展本地电压控制的研究，但研究成果相对较少。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种分布式电源的本地电压控制方法，在优先保证分布式电源有功功率出力的前提下，充分利用其剩余容量的无功出力能力，实现对接入点电压的本地自动调节，确保接入点电压不越限。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：

一种分布式电源的本地电压控制方法，根据分布式电源并网点电压实际测量值与电压允许上下限的偏差结合配电线路的阻抗参数计算有功和无功调节量，综合考虑分布电源的有功和无功调节先后顺序，当某轮控制过程启动以后，若监测到的是并网点电压越上限时，优先计算无功调节量并执行无功功率调节控制，若无功功率已达到当前出力极限时并网点电压仍越上限，则再计算有功调节量并执行有功功率调节控制；若监测到的是并网点电压越下限时，则优先计算有功调节量并执行有功功率调节控制，若有功功率已达当前出力上限时并网点电压仍越下限，则再计算无功调节量并执行无功功率调节控制；若监测到电压在正常范围时，则优先计算有功调节量并执行有功功率调节控制，若还可减少无功功率则计算有功调节量并执行无功功率调节控制；如此反复进行，不断跟踪分布式电源处理变化和负荷变化，进行电压调节。

本发明进一步的改进在于，针对具体的分布式电源接入节点m，其电压偏差越限时的无功功率调节量计算方法如下：