[发明专利]低压分布式光伏接入容量优化控制方法

说明书

本发明公开了一种低压分布式光伏接入容量优化控制方法，该方法使用控制器与调容调压变压器提升光伏接入容量的优化控制，该方法在一定程度上解决了台区因光伏消纳能力较差而引发的电压正偏差问题，显著提升了低压台区的低压分布式光伏的接入容量，并降低了低压台区电能质量建设改造的成本，普片适用于含分布式光伏的低压台区。

技术领域

本发明涉及电能质量控制相关技术领域，尤其涉及一种低压分布式光伏接入容量优化控制方法。

背景技术

随着国家对于新能源发电的大力扶持和光伏扶贫政策的大力实施，我国已经连续3年成为光伏增长最快的国家，特别是中低压分布式光伏增长比例较高。在分布式光伏走入千家万户的同时，低压配电网的电能质量也因分布式光伏的接入而逐步恶化。不同的低压台区由于其线路参数、供电半径以及配变容量的不同导致台区可接入的光伏容量也不同。限制低压台区分布式光伏接入容量的主要因素有以下几个方面：

1)电压偏差因素，低压台区用电特性与光伏发电出力特性存在较大差异，导致含分布式光伏的低压台区光伏发电就地消纳能力较差。光伏并网后，若光伏功率不能完全被台区负荷消纳就会导致功率潮流注入系统形成逆向潮流，造成台区馈线的电压由台区首端至台区末端逐渐升高。随着台区光伏接入的容量越大，台区馈线各负荷节点电压抬升的幅度越大，导致台区供电线路负荷节点出现电压偏差超标的情况。

2)谐波因素，光伏逆变器是典型的非线性设备，其并网发电的过程会产生谐波电流。目前光伏逆变器大多采用IGBT作为功率开关器件，且配备入口滤波器，所以通常分布式光伏逆变器的谐波电流发生量较小。含分布式光伏的低压台区主要的谐波源是民用建筑用电设备，所以谐波因素对台区分布式光伏接入容量的限制较小。

3)三相电压不平衡因素，三相负荷不平衡以及三相线路参数不平衡是导致低压配电网三相不平衡的主要因素。分布式光伏接入低压配电网，三相用电与发电不平衡加剧了三相电压不平衡的情况。但通过合理规划与合理分配三相线路上的分布式光伏容量，可减轻由三相发电不平衡所带来的三相电压不平衡的问题。且低压0.38kV系统的系统阻抗较小，负序电流流入系统引起的负序电压不平衡度较小，不平衡情况通常较轻。所以三相电压不平衡因素对于低压台区分布式光伏接入容量的限制较小。

综上所述，分布式光伏接入低压台区后会加剧电压偏差、谐波和三相电压不平衡等电能质量问题，但是谐波因素和三相电压不平衡因素对于台区光伏接入容量的限制较小，其主要限制为电压偏差因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种低压分布式光伏接入容量优化控制方法，一定程度上解决分布式光伏接入低压台区引起的馈电线路电压正偏差超标的问题，提升台区光伏的可接入容量，使台区具有较高的电压质量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种低压分布式光伏接入容量优化控制方法，包括：

设定电压约束条件、谐波约束条件、三相电压不平衡约束条件及光伏发电自身约束条件；

根据台区所接入负荷情况，以及设定的谐波约束条件与三相电压不平衡约束条件，选择相应容量的调压调容变压器，并将其安装在台区变压器处，以替代台区变压器；

在台区总进线位置装设一个控制器，用以检测台区输电线路首端的三相电压和三相电流，在台区供电线路末端装设一个电压检测装置，用以检测输电线路末端的三相电压，并将检测的末端的三相电压反馈至控制器；

通过控制器根据检测到的首端的三相电流与调压调容变压器的升容限值或降容限值的大小关系，来调节调压调容变压器的运行容量；同时，通过控制器根据检测到的末端的三相电压是否满足电压约束条件来调节调压调容变压器的档位，在台区输电线路首端的三相电压满足电压约束条件的前提下，向调压调容变压器的发出动作信号，控制调压调容变压器动作。