[发明专利]基于区域协调的光伏电站并网电压控制方法

说明书

技术领域

本发明属电力系统控制领域，更准确地说本发明涉及一种基于区域协调的光伏电站并网调控的电压控制方法。

背景技术

太阳能光伏发电是利用太阳能电池的光伏效应原理将太阳辐射能直接转换为电能的一种发电形式。在全球能源紧张和环境恶化的压力下，光伏发电受到世界各国的重视，光伏发电产业得到快速发展。大规模的光伏发电接入对电网的安全稳定带来较大影响，其中无功电压问题是目前倍受关注的问题之一。

在光伏电站内部，通过调节光伏逆变器及升压站无功补偿装置，可对并网点无功进行控制，具备一定的无功调节能力，同时已有许多文献就大规模光伏电站并网对无功电压的影响进行了仿真研究和评估。研究结果和运行经验表明，光伏电站所接入局部电网的无功支撑能力的强弱对光伏电站及其所并入电网的正常运行都有着非常重要的影响。由于光伏发电出力具有随机性和波动性特点以及光伏电站无功调节能力不足，容易造成大型光伏电站并网点电压频繁波动，在薄弱的系统接入点，甚至可能引发电压稳定性问题。

目前，基于调度主站AVC（自动电压控制）实现的区域电压控制技术已逐步得到实际应用。其基本原理是基于无功平衡的局域性特点，对区域内发电机组等多种无功源进行协调控制，在满足母线电压约束前提下实现中枢点电压或关口无功控制目标。区域电压控制可通过协调二级电压控制（CSVC）方法求解，CSVC方法是一个二次规划模型，以数学模型表达如下：

1）目标函数：minΔQgr||(Vp-Vpref)+CpgΔQg||2+h||θ||2,]]>其中V_p和分别是中枢母线当前电压和目标电压，C_pg为控制机组对中枢母线的灵敏度系数矩阵，ΔQ_g是控制机组无功调整量；r和h为权重系数，θ为无功协调向量，其意义是利用发电机数目大于中枢母线数目、具有一定自由度的特点，实现对无功潮流均衡分布的调整。令θ_i＝ΔQ_gi（其中θ_i是无功协调向量的第i个分量，ΔQ_gi是第i个控制机组的无功），此时无功协调向量实际上考虑的是从当前运行点出发，无功调整量最小，控制灵敏度较大的机组应承担较大的无功调整量；

2）约束条件：包括无功源出力上下限约束的定义？）关键母线电压上下限约束控制母线电压步长约束其中Q_g、分别是控制机组当前无功、无功下限和无功上限，V_c、分别是关键母线当前电压、电压下限、电压上限，C_cg是控制机组对关键母线的灵敏度系数矩阵，C_vg是控制机组对控制母线的灵敏度系数矩阵，是每次控制母线电压最大调节量。

因此，如何在充分发挥光伏电站现有无功调节能力的基础上，从区域协调的角度，减少光伏并网造成的电压波动，是光伏电站并网电压控制尚待解决的问题。

经初步检索，暂未发现有与本发明内容相关的专利条目。

发明内容

本发明的发明目的是：

在充分发挥光伏电站无功调节能力的基础上，从区域协调的角度对发电机组及光伏电站等多种无功源进行协调控制，对光伏并网造成的电压波动进行补偿和平抑，为大规模光伏并网提供电压支持。

为了实现上述目的，本发明是采取以下的技术方案来实现的：