[发明专利]分布式光伏发电接入配电台区线路电压调节系统和方法

说明书

本发明涉及一种分布式光伏发电接入配电台区线路电压调节系统和方法，在当前交流电网母线分布式光伏发电接入点与负载接入点之间串联接入串联变压器；串联变压器输出连接AC/DC双向变换器交流侧，AC/DC双向变换器直流连接DC/AC双向变换器直流侧，DC/AC双向变换器交流侧连接至交流电网其它母线；计算当前交流电网母线线路电压与线路电流的相位差；如果相位差超过设定阈值，则以线路电压为锁相对象，否则以线路电流为锁相对象，调节所述AC/DC双向变换器输入或输出电压相位。本发明无需配置储能单元，且在调节低压配电台区线路电压的同时能够兼顾电能质量与用户收益，提高分布式发电渗透率，保障用户用电安全。

技术领域

本发明涉及分布式发电技术领域，尤其涉及一种分布式光伏发电接入配电台区线路电压调节系统和方法。

背景技术

随着新能源技术的发展，分布式光伏发电的研究逐渐兴起，并且受到越来越多的重视。分布式光伏发电系统是位于用户附近的小型电力能源集成形式，它靠近用户并可与配电网互联，具有节省输电投资、提高供电可靠性、减缓大电网供电压力和减轻环境污染等优点。

当分布式光伏发电接入低压配电台区后，在没有光伏发电输出功率支持的情况下，馈线末端节点的电压降低程度很大，在负荷高峰期，末端电压可能越限，将出现负荷供电不足的情况；而当分布式光伏发电输出功率后，如图1所示，由于配电网的输电线路以及变压器原因，线路上的节点电压将得到抬升(U3)，且越靠近馈线末端的节点，电压抬升率越大，线路过电压将造成光伏逆变器由于过压保护与自恢复并网功能而频繁脱网与频繁并网，减少设备寿命，并且会损害用电设备，甚至烧毁家用电器，因此针对低压配电台区线路欠压与分布式光伏发电接入后的线路过压问题亟待解决。

现有技术中，针对上述低压配电台区的线路过/欠压解决方案基本是分开处理的，例如通过配置SVG(静止无功发生器)抬升线路电压，但是输出的无功功率易降低系统功率因数且带来衍生的电能质量问题；通过限制分布式光伏发电输出功率减缓线路电压抬升程度，但将降低用户收益且线路电压始终高于系统额定电压。

发明内容

针对目前的现状与需求，本发明提供一种分布式光伏发电接入配电台区线路电压调节系统和方法，兼顾电能质量与用户收益，提高分布式发电渗透率，保障系统供电质量。

为达到上述目的，本发明提供了一种分布式光伏发电接入配电台区线路电压调节系统，包括串联变压器、AC/DC双向变换器以及DC/AC双向变换器；

所述串联变压器串联接入当前交流电网母线分布式光伏发电接入点与负载接入点之间；

所述AC/DC双向变换器将所述串联变压器输出的交流电压转换为直流电压输出或将输入的直流电压转换为交流电压经所述串联变压器输出至当前交流电网母线；

所述DC/AC双向变换器将所述AC/DC双向变换器输出的直流电压转换为交流电压后输入至交流电网其它母线或者由其它母线吸收电能转换为直流电压输出至所述AC/DC双向变换器。

进一步地，所述AC/DC双向变换器包括控制器，计算当前交流电网母线线路电压与线路电流的相位差；

如果相位差超过设定阈值，则以线路电压为锁相对象，调节所述AC/DC双向变换器输入或输出电压相位；

如果相位差未超过设定阈值，则以线路电流为锁相对象，调节所述AC/DC双向变换器输入或输出电压相位。

进一步地，所述控制器判断如果相位差超过设定阈值，则以线路电压为锁相对象：如果线路电压为欠压，则所述DC/AC双向变换器由其它母线吸收电能转换为直流电压输出至所述AC/DC双向变换器，所述控制器根据欠压值调节输出交流电压的大小，输出交流电压的相位与线路电压一致；如果线路电压为过压，则所述AC/DC双向变换器根据过压值调节输出交流电压的大小，输出交流电压的相位与线路电压相差180°，所述DC/AC双向变换器维持其与AC/DC双向变换器连接处的直流电压恒定，并将由线路吸收的电能馈入其他母线。