[发明专利]一种分层分布式的光伏接入配电网电压控制系统及方法

权利要求书

1.一种分层分布式的光伏接入配电网电压控制方法，其特征是，利用配电网电压控制系统进行光伏接入配电网的电压控制，控制方法包括以下过程：

就地电压控制器实时测量接入点电压，判断是否出现电压越限情况，如果电压没有越限则维持目前正常运行状态，如果电压越上限则投入本地无功补偿装置；

就地无功补偿装置投入无功补偿，如果投入后电压恢复正常水平，则转入正常运行阶段；否则继续加大无功补偿的投入容量，如果无功补偿容量达到上限仍未解决电压越限问题，则进行调整本地光伏逆变器的功率因数；

就地电压控制器向本地光伏逆变器发出调整无功功率输出指令，并且发出抑制电压所需的无功功率数值，本地光伏逆变器调整运行状态输出无功功率；如果对抑制电压越限有效则转为正常运行，否则进行有功功率削减；

就地电压控制器向馈线控制器上传本地光伏电站的运行情况，馈线控制器根据当前电压越限情况计算需要缩减的有功功率数值，通过缩减有功功率数值来解决电压越限的问题；

所述配电网电压控制系统包括馈线电压控制器和就地电压控制器，所述馈线电压控制器部署在光伏电站升压变压器低压侧的馈线出口处，所述就地电压控制器部署在光伏电站处，所述的馈线电压控制器和就地电压控制器相互通信进行数据交互；就地电压控制器面向本地光伏电站，馈线电压控制器面向整条馈线，并且对馈线上各就地电压控制器起到协调控制作用；

如果就地电压控制器不能解决当地电压越限问题时则向所属馈线电压控制器上传本地光伏电站的运行状态，馈线电压控制器根据就地电压控制器上传的电气信息进行控制量的计算和控制指令的下发；就地电压控制器根据馈线电压控制器下发的指令，进行本地区域的控制量计算，控制本地无功补偿装置和本地光伏逆变器的无功功率输出，以实现馈线区域内的电压越限控制；

所述本地光伏电站的运行状态包括输出功率、电流、功率因数和并网点电压；

就地电压控制器控制本地无功补偿装置和本地光伏逆变器的无功功率输出的顺序是电压越限时首先投入本地无功补偿装置，当该本地无功补偿装置的功率输出达到上限时，控制本地光伏逆变器的无功功率输出。

2.如权利要求1所述的一种分层分布式的光伏接入配电网电压控制方法，其特征是，在调整本地光伏逆变器的功率因数过程中，抑制电压所需的无功功率数值Q_bc的计算公式为：

上式中，U_lim为节点电压允许最大值，U_m为光伏接入点电压值，P_i和Q_i分别为各支路中流过的有功功率和无功功率，R_i和x_i分别为各支路的电阻和电抗，Q_max为本地光伏逆变器的最大无功补偿容量，如果Q_bc>Q_max，则直接进行有功功率削减，否则就地电压控制器对光伏逆变器下发进行无功补偿的指令，并按计算的无功功率数值Q_bc进行调整。

3.如权利要求2所述的一种分层分布式的光伏接入配电网电压控制方法，其特征是，当Q_bc>Q_max时，此时表示即使对光伏电站的本地光伏逆变器进行下降运行状态输出无功功率也无法解决电压越限的问题。

4.如权利要求1所述的一种分层分布式的光伏接入配电网电压控制方法，其特征是，在进行有功功率削减过程中，所需缩减的有功功率的计算公式如下：

上式中，P_sj为光伏电站需要缩减的有功功率值，Q_sj为缩减有功功率同时光伏电站的无功补偿值，取-0.98，U_lim为节点电压允许最大值，U_m为光伏接入点电压值，P_i和Q_i分别为各支路中流过的有功功率和无功功率，R_i和x_i分别为各支路的电阻和电抗。