[发明专利]在线光伏发电系统的电网治理装置的配置方法

说明书

一种在线光伏发电系统的电网治理装置的配置方法，主要步骤为：1、现场考察并记录台变低压侧的光伏发电安装容量、负荷功率及对应的光伏逆变器设备地址码、所在相序，以及相对台区变压器的排列顺序关系；2、分析电网的两种供电方式特点；3、计算电网向负荷供电时电压超标对应的负荷用电功率；4、计算光伏发电向电网馈电时电压超标对应的光伏发电功率；5、计算最佳的电网电压等级和电网治理装置的最大配置容量；6、确定电网治理装置的安装数量及位置。

技术领域

本发明涉及一种在线光伏发电系统的电网治理装置的配置方法。

背景技术

随着应用电力电子器件设备的大量应用，电网谐波急剧增加。在工业电网环境中，不同属性设备功率快速变化。国家出台一系列推动精准扶贫发展的政策后，新能源发电在农村地区出现爆发性增长，给脆弱的电网-农网带来了严重的电能质量超标问题。由于农村配电网供电能力较弱，线路阻抗大，基本以单相负荷为主，用电负荷分布不均。尤其在只有电网供电时，用电高峰期呈现严重的三相不平衡状态，造成某个单相电压过低、谐波增大。由此，区域内分布式光伏发电面临高密度、多点接入光伏安装分布不均、潮流复杂的问题，这将造成区域配电网波动、电压抬高、三相不平衡，以及谐波电流增大，极易造成配电设施和用户设备损坏。为了满足电网末端指标及供电要求，一般采取调整变压器分接头使输出电压升高的措施。但现由于分布式光伏的接入，影响了原配电网中的潮流分布，甚至还可能改变配电网中的潮流方向，而且居民用户的负荷特性与光伏发电特性不一致，白天光照充足，但用户用电量少，负荷轻，分布式光伏发电无法就地消纳，在变压器的分接头被调高的情况下，光伏发电会使电网电压进一步升高，导致部分节点电压超出国家电网的电压标准上限，影响配电网中原有继电保护装置的正常运行，致使光伏逆变器自保护停机，造成大量的“弃光”现象，光伏逆变器发不出电。有些光伏逆变器商家以盈利为目的，不顾及电网质量问题，不依据电网功率平衡输出特性安装光伏，在电压超标的基础上强行发电，造成电网谐波、电压严重超标，单相电压已接近300V(国家标准为220V±10％)，给电网带来灾难性的损坏，同时伴随部分家电被烧坏，使得国家精准扶贫政策形同虚设，给国家、个人带来了极大的经济损失，而且给利国利民的光伏发电带来了负面的影响。

国家针对此问题以农网末端治理和光伏发电最大化为控制目标，投入大量人力、财力进行专项课题研究，推出一种新型电网治理装置与电网电压调整相互配合的控制方法。但是由于前期对于电网性能、用电负荷、安装光伏发电容量、用电习性等没有有效的综合评估方法，为确定电网电压调整等级及新型电网治理装置的安装数量、位置、容量和功率等设计带来困难。而若采用安装同步测量装置对电网多点进行测量，成本较高，在农网中推广较为困难。因此，利用电网中现有安装的设备，对电网性能的综合评估方法是当前最有效的方案。

发明内容

本发明的目的在于克服电网末端由于光伏单元接入带来的电网质量下降、发电电量不能达到预期等问题，提出一种在线光伏发电系统的电网治理装置的配置方法。本发明通过电网特性检测分析，对电网治理装置的安装提出建议。

应用本发明的在线光伏发电系统的由测控系统和M台光伏逆变器组成，其中M为整数，M≥1。

所述的M台光伏逆变器分安装在变压器低压侧三相线路的光伏发电单元中。光伏逆变器与测控系统可实现数据通讯。

测控系统位于配电网变压器低压侧的输出端，通过有线或无线网络读取台区内三相线路的光伏逆变器数据。

所述的光伏逆变器可通过有线或无线网络通讯等方式将电流、电压、功率、电量、功率因数等电气信息传输到所述的测控系统中。

测控系统由多功能表、有线无线通讯接口、显示终端及数据分析控制器组成。其中多功能表为变压器低压侧三相电气测量仪表。数据分析控制器读取多功能表的数据和M台光伏逆变器的数据，并进行分析。显示终端可手动录入存储M台光伏逆变器安装点的地理坐标、光伏安装容量、基本负荷特性和电网每段线路长度及阻抗，实时显示采集的数据、分析结果。

本发明电网治理装置配置方法的步骤如下：