[发明专利]一种分布式光伏多源性无功吸收的功率因数控制方法

说明书

本发明公开了一种分布式光伏多源性无功吸收的功率因数控制方法。为了现有技术无功控制粗放的问题；本发明包括以下步骤：S1：利用历年的光伏功率样本，通过k均值聚类算法还原线路的日光伏出力曲线，获取无功调节的时间段；S2：通过k均值聚类算法还原光伏无功曲线，结合光伏有功出力曲线，计算春节前后每日的光伏完全吸收主变倒送无功时的光伏电站功率因数设定值；S3：根据采集得到的光伏和并网点电压、有功功率和无功功率，以计算出来的功率因数设定值群调光伏电站进相功率因数。精细化地计算不同光伏电站每天所需的功率因数，精细化控制，实现分布式光伏动态群调操作，预防主变无功倒送，快速实现光伏进相运行。

技术领域

本发明涉及一种功率因数控制方法领域，尤其涉及一种分布式光伏多源性无功吸收的功率因数控制方法。

背景技术

在国家大力扶持绿色能源和电网发展需求推动的背景下，近年来光伏发展迅猛。春节期间，电网负荷降至全年最低水平，容性无功过剩，通常是电网无功管控最困难时段。按照春节无功电压控制要求，对于分布式光伏用户，均须退出用户侧电容器，并要求光伏发电系统功率因数在超前0.96(吸收无功)运行，即发出有功功率的同时，吸收系统无功功率。相关研究表明：分布式光伏发电系统的无功调节能力超过传统无功补偿装置调压3倍以上，特别是其优越的毫秒级动态无功响应和无静稳定极限限制的进相能力远优于传统的同步发电机，为电网无功电压控制与安全稳定运行起到重要的调节作用。

现有的无功运行控制大多采用粗放型控制，例如，一种在中国专利文献上公开的“含分布式光伏的低压配电台区无功控制方法”，其公告号CN110011329A，包括以下过程：S1，根据台区电压、功率因数范围，划分无功控制区间；S2，采集低压配电台区内低压侧电压和功率因数，根据电压和功率因数所属范围，确定当前台区无功控制区间，根据无功控制区间相应的控制策略调节光伏逆变器和电容器的无功输出，实现低压配电台区无功调节。本发明依据台区电压及功率因数情况，划分台区的运行区间，并根据控制策略，对台区内电容器、SVG、光伏逆变器等设备实时控制，保证台区电压及功率因数的合理调度。该方案对分布式光伏进行粗放地运行控制，无法精细化进相运行模式。

发明内容

本发明主要解决现有技术无功控制粗放的问题；提供一种分布式光伏多源性无功吸收的功率因数控制方法，优化光伏电站恒定功率因数进相运行模式，避免出现光伏电站吸收无功不足或过多的情形，同时降低线损。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明包括以下步骤：

S1：利用历年的光伏功率样本，通过k均值聚类算法还原线路的日光伏出力曲线，获取无功调节的时间段，日光伏出力曲线包括日光伏无功曲线和日光伏有功出力曲线；

S2：通过k均值聚类算法还原光伏无功曲线，结合光伏有功出力曲线，计算春节前后每日的光伏完全吸收主变倒送无功时的光伏电站功率因数设定值；

S3：根据采集得到的光伏和并网点电压、有功功率和无功功率，以计算出来的功率因数设定值群调光伏电站进相功率因数。

本方案利用k均值聚类算法得到的线路还原光伏无功曲线，结合光伏有功出力曲线，计算光伏完全吸收主变倒送无功时，光伏电站功率因数设定值，以此群调光伏电站进相功率因数，精细化地计算不同光伏电站每天所需的功率因数，精细化控制，实现分布式光伏动态群调操作，预防主变无功倒送，快速实现光伏进相运行，避免出现光伏电站吸收无功不足或过多的情形，同时降低线损。

作为优选，所述的步骤S1包括以下步骤：

S11：以钟点为单位，将历年春节前后一周中每日的光伏功率样本分为24个集合；

S12：将集合中的光伏无功数据和光伏有功出力输出分别通过k均值聚类算法还原成日光伏无功曲线和日光伏有功出力曲线；