OkV配电线路具体实施的线路示意图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于 此。
[0029] W南方某地区的一条IOkV配电线路作为实例，其单线图如图2所示，对比验证含 光伏电源的IOkV配电网功率协调控制方法的补偿和降损效果。
[0030] 该线路的配变总容量为9360kVA，共有27个负荷点，该线路还接入了 5个额定出力 为4MW的光伏电源。传统的控制方法要求各个光伏电源按照定功率因数的方式运行，而含 光伏电源的IOkV配电网功率协调控制方法要求如上述步骤所述。 阳03U 实施例I: 阳03引如图1所示，本实施例的含光伏电源的IOkV配电网功率协调控制方法流程图，包 括W下步骤：
[0033] 1)从控制系统读取光伏电源的有功出力数据；
[0034] 。判断有功出力是否大于逆变器额定容量的20%，若是，则进入步骤3)，若否，则 进入步骤4);
[0035] 本算例判断结果为，有功出力不足逆变器额定容量的20%，进入步骤4)。
[0036] 4)判断光伏电源的并网点电压是否处于IOkV~10. 4kV之间，若否，则通过调整光 伏电源的无功出力来使并网点电压处于IOkV~10. 4kV之间，若是，则结束本次操作。
[0037] 按照步骤4)的控制要求，需调整光伏电源的无功出力来使并网点电压处于 IOkV~10. 4kV之间，原始数据中只有较靠近IOkV变电站的光伏电源PVl的并网点电压超 过10. 4kV，调节逐渐减少其无功出力，使得其并网点电压降为10. 37kV。调整之后线路各 IOkV节点电压如表1所示，节点序号从变电站IOkV母线出来后第一个节点为#1节点，依次 往后排列，其中节点序号为1~5的节点分别为光伏电源PVUPV2、…、PV5的并网点。 阳0測表1实施例1的IOkV节点电压（单位：kV)
[0039]
[0040] 由表1可见，当光伏电源的有功出力较少，不足逆变器容量的20%时，功率流动方 向大致为变电站下送到沿线各节点，电压降落的方向也从变电站往末端节点逐渐降低，此 时调整光伏电源的无功出力，维持光伏电源的并网点电压在IOkV~10. 4kV之间，即可有效 抬升线路中末端节点的电压水平，使得全线节点电压都维持在一个稳定的合格范围内。 阳OW 实施例2: 阳0创如图1所示，本实施例的含光伏电源的IOkV配电网功率协调控制方法流程图，包 括W下步骤：
[0043] 1)从控制系统读取光伏电源的有功出力数据；
[0044]2)判断有功出力是否大于逆变器额定容量的20%，若是，则进入步骤3)，若否，贝U 进入步骤4);
[0045] 本算例判断结果为，有功出力超过逆变器额定容量的20%，进入步骤3)。
[0046] 3)判断光伏电源的并网点电压是否越限，若越限，则通过调整光伏电源的无功出 力来使并网点电压不越限，若不越限，则结束本次操作；
[0047] 通过对线路建模仿真，在某一晴天时刻5个光伏电源的有功出力都接近额定出 力，此时按传统的控制方法（光伏电源按滞后0.99的定功率因数运行）控制后，线路各 IOkV节点电压如表2所示。 W4引表2传统控制方法下的IOkV节点电压（单位：kV)
[0049]
[0050] 可见，当天气晴朗光伏电源的有功出力较大时，按照传统的光伏电源控制方法容 易造成线路节点电压越上限，如表2所示，尤其是分布式电源并网点附近的节点电压，最高 甚至超过IlkV,过高的节点电压不仅会对电网设备、用户电器造成损害，也严重威胁了电网 的运行安全。
[0051] 由于线路沿线大量节点出现电压越上限的情况，按照传统的应对措施依次减少光 伏电源PV5、PV4、…、PVl的无功出力，表3所示是所有光伏电源无功出力已经减少到0的 节点电压情况。 阳0巧表3光伏电源无功出力为0的IOkV节点电压（单位：kV)
[0053]
[0054] 当光伏电源的无功出力减少的时候，线路的节点电压会明显下降，从表3可知，当 光伏电源的无功出力减少到0的时候，该算例线路的节点电压与一开始的传统控制相比有 明显的下降，但仍然有部分节点的电压出现越上限情况，控制效果仍然不够理想。
[00巧]而采用本发明方法后，分别调节光伏电源PV5、PV4、…、PVl令其按照超前的功率 因数运行，在不超过逆变器容量的情况下吸收部分无功功率，其节点电压效果如表4所示：
[0056] 表4本发明方法下的IOkV节点电压（单位：kV)
[0057]
[005引通过表2、表3和表4的对比可知，线路在传统的控制方法下有大量节点电压幅值 高于下限值，尤其是在光伏电源的并网点附近；而即使减少了光伏电源的无功出力之后，仍 然有相当部分的节点有电压越上限的情况出现。而当采用了本发明提出的含光伏电源的 IOkV配电网功率协调控制方法后，利用光伏电源的逆变器来吸收线路过多的无功功率，沿 线电压得到明显的稳定，没有出现电压越限的情况，能够有效保证电网的安全运行。
[0059] 上述的实例线路验证了本发明提出的含光伏电源的IOkV配电网功率协调控制方 法与传统的控制方法相比，拥有一定的可行性和显著的优越性，推广后可为电网公司和社 会带来相当可观的经济效益。
[0060]W上所述，仅为本发明专利优选的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技 术方案及其发明构思加W等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。
【主权项】
1. 含光伏电源的IOkV配电网功率协调控制方法，其特征在于包括以下步骤： 1) 从控制系统读取光伏电源的有功出力数据； 2) 判断有功出力是否大于逆变器额定容量的20%，若是，则进入步骤3)，若否，则进入 步骤4); 3) 判断光伏电源的并网点电压是否越限，若越限，则通过调整光伏电源的无功出力来 使并网点电压不越限，若不越限，则结束本次操作； 4) 判断光伏电源的并网点电压是否处于IOkV~10. 4kV之间，若否，则通过调整光伏电 源的无功出力来使并网点电压处于IOkV~10. 4kV之间，若是，则结束本次操作。2. 根据权利要求1所述的含光伏电源的IOkV配电网功率协调控制方法，其特征在于： 步骤3)所述的并网点电压越限是指并网点电压幅值小于9. 3kV或大于10. 7kV。3. 根据权利要求1所述的含光伏电源的IOkV配电网功率协调控制方法，其特征在于： 步骤3)所述中调整光伏电源的无功出力来使并网点电压不越限通过如下方式进行：当并 网点电压小于9. 3kV时，增加光伏电源的无功出力，直到并网点电压大于9. 3kV或光伏电源 的无功出力达到极限； 当并网点电压大于10. 7kV时，减少光伏电源的无功出力，直到并网点电压小于 10. 7kV ； 若光伏电源的无功出力已经减少到〇而并网点电压仍然大于10. 7kV，则光伏电源改 为超前功率因数运行，即改为吸收无功功率，直到并网点电压小于10. 7kV或光伏电源的无 功出力达到极限；若光伏电源的无功出力达到极限而并网点电压仍然大于10. 7kV，则在不 超过逆变器容量的前提下，减少光伏电源的有功出力，增加无功出力，即吸收更多的无功功 率，直到并网点电压小于10. 7kV或光伏电源的有功出力减少到0。4. 根据权利要求1所述的含光伏电源的IOkV配电网功率协调控制方法，其特征在于： 步骤4)中所述调整光伏电源的无功出力来使并网点电压处于IOkV~10. 4kV之间通过如 下方式进行：当并网点电压小于IOkV时，增加光伏电源的无功出力，直到并网点电压大于 IOkV或光伏电源的无功出力达到极限；当并网点电压大于10. 4kV时，减少光伏电源的无功 出力，直到并网点电压小于10. 4kV或光伏电源的无功出力达到极限。
【专利摘要】本发明公开了含光伏电源的10kV配电网功率协调控制方法。该方法主要包括以下步骤：1)读取光伏电源的有功出力数据，判断其是否大于逆变器额定容量的20％；2)若光伏电源的有功出力超过逆变器额定容量的20％，则判断光伏电源的并网点电压是否越限，通过调整光伏电源的无功出力来使并网点电压不越限；3)若光伏电源的有功出力不超过逆变器额定容量的20％，则通过调整光伏电源的无功出力来使并网点电压处于10kV～10.4kV之间。本发明方法可以充分发挥光伏电源的无功调节能力，根据有功出力和并网点电压对无功出力进行协调控制，从而达到改善电压质量和提高光伏电源接入容量的目的。
【IPC分类】H02J3/38, H02J3/16
【公开号】CN105140964
【申请号】CN201510615278
【发明人】陈旭, 黄向敏, 刘利平, 张勇军, 彭波, 龙志, 文安, 黄维芳, 刘轩, 皇廷城
【申请人】中国南方电网有限责任公司, 华南理工大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月24日