[发明专利]基于有功功率限值算法的配电网过电压抑制方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于有功功率限值算法的配电网过电压抑制方法及系统，所述方法包括：当配电网光伏系统关键母线的电压值超过配电网过电压告警值时，根据配电网发生过电压告警时刻以及当前时刻配电网光伏发电系统关键母线和普通母线的有功输出值和电压值确定关键母线和普通母线的有功功率限值，进而根据关键母线的有功功率限值和普通母线的有功功率限值确定光伏发电系统中各母线的功率削减容量，并根据各母线的功率削减容量实现配电网过电压的抑制；该技术方案通过对光伏系统的有功出力进行限制和调节，有效地抑制电压越限的发生率，避免现有技术成本过高的问题的同时，在简洁配置的前提下精准实现配电网过电压抑制。

技术领域

本发明涉及光伏发电控制领域，具体涉及一种基于有功功率限值算法的配电网过电压抑制方法及系统。

背景技术

近年来，全球光伏发电系统的装机容量逐年增加，国际能源组织预计至2050年，光伏提供的电力将占据全球的11％，光伏及其他分布式电源渗透率逐渐攀升对传统配电网的运行带来了极大的技术挑战，电压越限问题就是其中之一；配电网过电压不仅仅是一个简单的电能质量问题，电压的稳定水平直接决定了电力系统的稳定性和光伏系统的可利用程度。

目前，针对光伏高渗透率所引起的电压越限问题，国内外已有大量的研究成果，最直接的解决方法包括调整变压器分接头的位置或更换变压器对配电网进行改造，但调整分接头受运维因素的影响效果有限，而更换变压器则成本过大；介于配电网中阻感比较大，电压水平受有功潮流的影响很大，研究较为广泛的方法可概括为四种：配置适用于光伏的储能系统，采用有功下垂控制策略，基于灵敏度计算的合理潮流计算和基于等效电路的有功控制方法；其中，配置储能最为有效但储能单元的成本往往较大，采用有功下垂控制策略最为简单但难以保证系统中所有用户有功削减的公平性，基于灵敏度计算方法需要以获悉系统全局参数为前提，操作复杂，基于等效电路的有功控制方法则效果受到等效电路准确度的局限。

发明内容

本发明提供一种基于有功功率限值算法的配电网过电压抑制方法及系统，其目的是通过采样配电网发生过电压告警时刻配电网光伏发电系统关键母线的有功输出值和电压值以及当前时刻配电网光伏发电系统关键母线及普通母线的有功输出值和电压值确定确定各光伏发电系统母线的功率限制，并根据所述功率限制进一步计算确定系统母线上相应的功率削减容量，进而对光伏系统的有功出力进行一定的限制和调节，保证所有分布式光伏用户平等参与发电并同等承担电网安全责任的同时，有效地避免配电网光伏发电系统电压越限。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种基于有功功率限值算法的配电网过电压抑制方法，其改进之处在于，所述方法包括：

当配电网光伏系统关键母线的电压值超过配电网过电压告警值时，根据配电网发生过电压告警时刻配电网光伏发电系统关键母线的有功输出值和电压值以及当前时刻配电网光伏发电系统关键母线的有功输出值和电压值确定关键母线的有功功率限值；根据配电网当前配电网光伏发电系统关键母线的有功输出值和电压值以及当前时刻配电网光伏发电系统普通母线的有功输出值和电压值确定普通母线的有功功率限值；

根据关键母线的有功功率限值和普通母线的有功功率限值确定光伏发电系统中各母线的功率削减容量；

根据各母线的功率削减容量抑制各母线的过电压；

所述配电网光伏发电系统中电压值最先超过过电压告警值的母线为关键母线，其余母线为普通母线。

优选地，所述根据配电网发生过电压告警时刻配电网光伏发电系统关键母线的有功输出值和电压值以及当前时刻配电网光伏发电系统关键母线的有功输出值和电压值确定关键母线的有功功率限值，包括：

按下式确定关键母线的初步有功功率限值P_k,c(t₁)：