[发明专利]一种基于逆变器功率协调控制的电压调节方法

摘要

本发明公开了一种基于逆变器功率协调控制的电压调节方法，在一个采样周期内，采用约束优化数学模型对光伏逆变器进行功率协调控制；约束优化数学模型的目标函数为各光伏电源输出无功功率之和最小，即约束条件为逆变器容量约束、节点潮流约束、节点电压约束和逆变器功率调整权重约束；在满足所提出的约束条件下，通过优化算法求出使得各光伏电源输出无功功率之和最小的一组无功功率调整量，将作为协调控制每个光伏逆变器的无功功率参考值，实现对区域内并网点的电压调节，本方法在不缩减光伏输出有功功率的前提下，既可以充分利用每个逆变器的电压调节能力，又可以避免输出多余的无功功率，造成不必要的线路功率损耗。

主权项

一种基于逆变器功率协调控制的电压调节方法，在一个采样周期内，采用约束优化数学模型对光伏逆变器进行功率协调控制；其特征在于：所述的约束优化数学模型的目标函数为各光伏电源输出无功功率之和最小，即式中，Qipv为第i个光伏电源所吸收的无功功率，N为光伏电源数量；约束条件为逆变器容量约束、节点潮流约束、节点电压约束和逆变器功率调整权重约束；其具体实现包括以下步骤：步骤1：采集每个光伏电源的输出功率、电压和负荷的实时功率；步骤2：判断，Vi≥Valert？若是，则继续执行下述步骤3；若否，则回转执行所述的步骤1；其中，Vi表示第i个光伏电源的电压，Valert表示预算设定的电压警告值；步骤3：在满足所提出的逆变器容量约束、节点潮流约束、节点电压约束和逆变器功率调整权重约束的条件下，求出使得各光伏电源输出无功功率之和最小的一组无功功率调整量{Qipv}；所述的逆变器容量约束条件为：(Pipv)2+(Qipv)2≤Si2  (式一)；其中，Pipv为第i个光伏电源按照最大功率跟踪所可以发出的有功功率，Qipv为第i个光伏电源所吸收的无功功率，Si为第i个逆变器的额定容量，光伏电源所能发出的无功功率受逆变器额定容量的限制；所述的节点潮流约束条件为牛顿拉夫逊法节点潮流方程：其中，Pi和Qi分别为节点i有功和无功功率，Vi和δi为节点i的电压幅值与相角，Gij与Bij为支路ij的线路参数；所述的节点电压约束条件为：Vmin≤|Vi|≤Vmax  (式三)；其中，Vmin、Vmax分别表示节点i的最小电压和最大电压，所有节点的电压Vi限制在Vmin与Vmax之间，通常在低压配电网中，电压允许范围在额定值的‑10％与+7％之间；所述的逆变器功率调整权重约束条件为：式中，使用权重系数来表示每个接入点的逆变器在功率调节的参与程度，wi为第i个光伏电源的权重系数，Qipv为第i个光伏电源所吸收的无功功率，Qi,max为由第i个光伏电源对应的逆变器决定的最大无功功率调整量；步骤4：将{Qipv}作为协调控制每个光伏逆变器的无功功率参考值，实现对区域内并网点的电压调节；其中，各接入点的逆变器以相同的权重系数参与功率调整，或按照接入位置的电压灵敏度进行分配。