基于逆变器混合响应的光伏电站无功电压控制系统及方法与流程

文档序号:13590165阅读:192来源:国知局

本发明涉及一种光伏电站无功电压控制技术领域,具体涉及一种基于逆变器混合响应的光伏电站无功电压控制系统及方法。



背景技术:

目前实际运行中光伏电站大都按照电网公司要求配置光伏电站装机容量20%~30%的动态无功补偿装置(svg),光伏电站中无功电压控制系统通过控制svg来达到调度机构要求的控制目标。这种技术方案没有利用光伏逆变器的无功调节能力,额外配置的svg增加了大量的建设成本和后期运维成本。

有众多专利和文献针对光伏电站采用逆变器和svg联合调节稳态无功电压和单独使用光伏逆变器调节稳态无功电压进行了研究,这些专利的核心思想是通过直接采集调度下发的光伏电站无功功率目标值或者将调度下发的光伏电站并网点电压值转化为光伏电站输出无功功率值,再采用无功分配算法将无功功率分配给电站中光伏逆变器和svg,无功功率分配算法包括svg优先算法、依据无功电压灵敏度分配算法、粒子群算法、多目标动态优化算法等。有专利针对光伏电站采用逆变器和svg联合调节稳态和暂态无功电压进行了研究,与上述专利的核心思想区别在于无功分配算法,采用逆变器优先的无功分配算法,使svg无功运行点在0mvar附近,一旦电压跌落时svg可以增加其发出的无功以提高电压,也可以在电压过高时增加其吸收的无功以降低电压。



技术实现要素:

为解决上述现有技术中的不足,本发明的目的是提供一种基于逆变器混合无功响应的光伏电站无功电压控制系统及方法,本发明将光伏电站中逆变器划分为稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器,通过avc系统的协调控制可以实现采用光伏逆变器(不附加svg)进行光伏电站秒级稳态无功电压控制和毫秒级暂态电压波动抑制的功能。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的:

本发明提供一种基于逆变器混合无功响应的光伏电站无功电压控制系统,包括光伏电站、光伏电站监控中心以及与光伏逆变器,所述光伏逆变器位于光伏电站汇集支路中,所述光伏逆变器与光伏电站监控中心连接,所述光伏电站汇集支路均连接与光伏电站汇流母线处,其改进之处在于,所述控制系统采用双层控制结构,包括上层avc控制系统和下层就地控制器;所述上层avc控制系统安装在光伏电站监控中心中,所述上层avc控制系统包括avc系统,在所述光伏逆变器处安装就地控制器,所述就地控制器通过光伏电站内部通讯网络与avc系统相连接;所述光伏电站汇集支路中的光伏逆变器根据与光伏电站汇流母线处的距离划分为稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器。

进一步地,所述上层avc控制系统用于接受调度下发的光伏电站并网点控制目标值,根据光伏电站并网点处的控制目标计算出光伏电站逆变器总无功出力目标值、为每台光伏逆变器分配应发的无功功率,并协调控制光伏电站中不同类型光伏逆变器的无功出力。

进一步地,将光伏电站各汇集支路中距离汇流母线距离近的光伏逆变器划分为稳态无功型光伏逆变器,将距离汇流母线距离远的光伏逆变器划分为暂态无功型光伏逆变器;所述稳态无功型光伏逆变器承担光伏电站中时间尺度为秒级的大幅度波动性无功需求,暂态无功型光伏逆变器承担光伏电站中时间尺度为毫秒级的小幅度冲击性无功需求;距离近指的是各汇集支路中从首端算起1/2~2/3数量的光伏逆变器;距离远指的各汇集支路中从末端算起1/3~1/2数量的光伏逆变器。

进一步地,所述就地控制器包括稳态无功型光伏逆变器的就地控制器和暂态无功型光伏逆变器的就地控制器,所述暂态无功型光伏逆变器的就地控制器用于采集光伏逆变器运行信息并发送给avc系统、接收avc系统发出的无功指令,并实时监测暂态无功型光伏逆变器交流侧电压值,经下垂控制程序计算后控制光伏逆变器执行;所述稳态无功型光伏逆变器的就地控制器用于采集光伏逆变器运行信息并发送给avc系统、接收avc系统发出的无功指令后控制稳态无功型光伏逆变器执行。

本发明还提供一种基于逆变器混合无功响应的光伏电站无功电压控制系统的控制方法,其改进之处在于,所述控制方法包括下述步骤:

步骤1:确定光伏电站无功电压控制系统的功能;

步骤2:根据光伏电站中不同无功响应类型光伏逆变器的无功出力对其进行划分;

步骤3:稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器的协调控制;

步骤4:相同无功响应类型不同容量/型号光伏逆变器的协调控制。

进一步地,所述步骤1中,所述控制系统采用双层控制结构,所述控制系统包括光伏电站监控中心以及与其连接的光伏逆变器,还包括上层avc控制系统和下层就地控制器;所述上层avc控制系统安装在光伏电站监控中心中,所述上层avc控制系统包括avc系统,在所述光伏逆变器处安装就地控制器,所述就地控制器通过光伏电站内部通讯网络与avc系统相连接。

进一步地,所述上层avc控制系统用于接收调度下发的光伏电站并网点控制目标值,根据光伏电站并网点处的控制目标计算出光伏电站逆变器总无功出力目标值、为每台光伏逆变器分配应发的无功功率,并协调控制光伏电站中不同类型光伏逆变器的无功出力;

所述就地控制器包括稳态无功型光伏逆变器的就地控制器和暂态无功型光伏逆变器的就地控制器,所述暂态无功型光伏逆变器的就地控制器用于采集光伏逆变器运行信息并发送给avc系统、接收avc系统发出的无功指令,并实时监测暂态无功型光伏逆变器交流侧电压值,经下垂控制程序计算后控制光伏逆变器执行;所述稳态无功型光伏逆变器的就地控制器用于采集光伏逆变器运行信息并发送给avc系统、接收avc系统发出的无功指令后控制稳态无功型光伏逆变器执行。

进一步地,所述步骤2中,将光伏电站各汇集支路中距离汇流母线距离近的光伏逆变器划分为稳态无功型光伏逆变器,将距离汇流母线距离远的光伏逆变器划分为暂态无功型光伏逆变器;所述稳态无功型光伏逆变器承担光伏电站中时间尺度为秒级的大幅度波动性无功需求,暂态无功型光伏逆变器承担光伏电站中时间尺度为毫秒级的小幅度冲击性无功需求;距离近指的是各汇集支路中从首端算起1/2~2/3数量的光伏逆变器;距离远指的各汇集支路中从末端算起1/3~1/2数量的光伏逆变器;

所述稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器的无功出力上下限由光伏逆变器自身的无功上下限决定;为暂态无功型光伏逆变器分配一个无功死区区间,死区区间取为暂态无功光伏逆变器自身的无功上下限的1/k,k取值范围为2~5。

进一步地,所述步骤3中,稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器的协调控制由光伏电站avc系统实现,avc系统的工作模式包括定无功功率模式、定功率因数模式和定电压模式;

avc系统的定无功功率模式下包括下述控制步骤:

1)avc系统将光伏电站中光伏逆变器进行划分,其中稳态无功型光伏逆变器m台,暂态无功型光伏逆变器n台;avc系统接受光伏电站监控中心调度下达的光伏电站无功功率控制指令,计算出光伏电站逆变器增发的总无功功率δqpv_obj_∑(大型光伏电站并网逆变器无功与电压控制方法,申请号201410828621.9中有写到计算公式),平均分配给n台暂态无功型光伏逆变器就地控制器,n台暂态无功型光伏逆变器接受avc系统无功指令并执行;

2)暂态无功型逆变器的就地控制器根据自身采集的信息决定是否接受avc无功控制并向avc系统发送自身无功控制状态,如果逆变器交流侧电压在设定的区间[udead_up,udead_low]内,则就地控制器接受avc系统无功指令,否则不接受avc系统无功指令;数值为0表示接受avc无功控制,数值为1表示不接受avc无功控制,电压区间在0.9p.u.~1.1p.u.之间,根据现场运行情况进一步调整;

3)avc系统算法经固定时间间隔tavc_interval执行一次,首先判断n台暂态无功型光伏逆变器无功出力是否超出无功死区区间[-qdead,qdead];

①n台暂态无功型光伏逆变器无功控制状态均为0:

a)若-qdead≤qpv_obj_i≤qdead,则将新计算出的光伏电站逆变器应增发的总无功功率δqpv_obj_∑平均分配给n台暂态无功型光伏逆变器执行;

b)若qpv_obj_i>qdead或qpv_obj_i<-qdead。则先将n台暂态无功型光伏逆变器无功出力总和平均分配给m台稳态无功型光伏逆变器执行,再将新计算出的光伏电站逆变器应增发的总无功功率δqpv_obj_∑减去n台暂态无功型光伏逆变器无功出力总和平均分配给n台暂态无功型光伏逆变器执行。

其中:

qpv_obj_i—第i台暂态无功型光伏逆变器发出的无功功率,-qdead、qdead分别表示无功死区区间的下限和上限;

②n台暂态无功型光伏逆变器无功控制状态n-x台为0,x台为1;

a)若n-x台无功控制状态为0的逆变器,-qdead≤qpv_obj_i≤qdead,则将新计算出的光伏电站逆变器应增发的总无功功率δqpv_obj_∑平均分配给n-x台无功控制状态为0的暂态无功型光伏逆变器执行;

b)若n-x台无功控制状态为0的逆变器,qpv_obj_i>qdead或qpv_obj_i<-qdead,则先将n台暂态无功型光伏逆变器无功出力总和平均分配给m台稳态无功型光伏逆变器执行,再将新计算出的光伏电站逆变器增发的总无功功率δqpv_obj_∑减去n-x台无功控制状态为0的暂态无功型光伏逆变器无功出力总和,之后平均分配给n-x台无功控制状态为0的暂态无功型光伏逆变器执行;

avc定功率因数和定电压运行时,在接收到调度下发的光伏电站功率因数和电压控制指令时,将控制指令转化为无功功率控制指令,再按照avc系统的定无功功率模式下的步骤进行无功功率协调控制。

进一步地,所述步骤4包括:

1)不同容量/型号暂态无功型光伏逆变器的协调控制:

无功需求在不同容量/型号暂态无功型光伏逆变器间的分配由avc系统负责,按照不同暂态无功型光伏逆变器无功容量上下限,将总无功需求进行等比例分配;第i台暂态无功型光伏逆变器和第i+1台暂态无功型光伏逆变器无功容量上下限分别为[-qmax_i,qmax_i]和[-qmax_i+1,qmax_i+1],则受avc系统控制两台暂态无功型光伏逆变器发出的无功功率为qpv_obj_i/qpv_obj_i+1=qmax_i/qmax_i+1;

2)不同容量/型号稳态无功型光伏逆变器的协调控制:

无功需求在不同容量/型号稳态无功型光伏逆变器间的分配由avc系统负责,按照不同稳态无功型光伏逆变器无功容量上下限,将总无功需求进行等比例分配;第i台稳态无功型光伏逆变器和第i+1台稳态无功型光伏逆变器无功容量上下限分别为[-q'max_i,q'max_i]和[-q'max_i+1,q'max_i+1],则受avc系统控制两台稳态无功型光伏逆变器发出的无功功率为q'pv_obj_i/q'pv_obj_i+1=q'max_i/q'max_i+1;

其中:-qmax_i,qmax_i分别表示第i台暂态无功型光伏逆变器无功容量下限和上限;-qmax_i+1,qmax_i+1分别表示第i+1台暂态无功型光伏逆变器无功容量下限和上限;-q'max_i,q'max_i分别表示第i台稳态无功型光伏逆变器无功容量下限和上限;-q'max_i+1,q'max_i+1分别表示第i+1台稳态无功型光伏逆变器无功容量下限和上限;qpv_obj_i,qpv_obj_i+1分别表示第i台和第i+1台暂态无功型光伏逆变器发出的无功功率,q'pv_obj_i,q'pv_obj_i+1分别表示第i台和第i+1台稳态无功型光伏逆变器发出的无功功率。

为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解,下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念,以此作为后面的详细说明的序言。

与最接近的现有技术相比,本发明提供的技术方案具有的优异效果是:

(1)本发明提出一种将光伏电站内多台光伏并网逆变器划分为稳态无功型逆变器和暂态无功型逆变器的方法,可有效解决光伏电站内小幅度冲击性无功需求和大幅度波动性无功需求之间的控制难题;

(2)本发明提出的一种光伏电站中稳态无功型逆变器和暂态无功型逆变器无功功率协调控制方法,可降低光伏逆变器无功出力的调节变化速度和幅值,有利于光伏电站内部电压稳定;

(3)本发明应用于光伏电站后可在稳态无功电压控制和暂态电压响应方面替代目前光伏电站配置的svg的功能,光伏电站可不配置svg等无功补偿装置,节约大量初始投资和后续运维费用。

为了上述以及相关的目的,一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面,并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显,所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

图1是本发明提供的典型的光伏电站一次接线图;

图2是本发明提供的光伏电站无功电压控制系统架构图;

图3是本发明提供的稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器的协调控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的组件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围,以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中,本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示,这仅仅是为了方便,并且如果事实上公开了超过一个的发明,不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

本发明提供一种基于逆变器混合无功响应的光伏电站无功电压控制系统及方法,目的在于将光伏电站中逆变器划分为稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器,通过对二者的协调控制,达到既可响应光伏电站秒级稳态无功需求又可响应毫秒级暂态电压波动的能力,替代光伏电站中配置的svg等动态无功补偿设备的目的。

实施例一

为实现稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器的协调控制,需要解决光伏电站无功电压控制系统架构、不同无功响应类型光伏逆变器在系统中的功能定位、不同无功响应类型光伏逆变器在光伏电站中的划分、不同无功响应类型光伏逆变器的协调控制和相同类型不同容量/型号光伏逆变器的协调控制等几个关键技术问题。

(1)光伏电站无功电压控制系统架构:

本发明提供一种基于逆变器混合无功响应的光伏电站无功电压控制系统,一种基于逆变器混合无功响应的光伏电站无功电压控制系统,包括光伏电站、光伏电站监控中心以及与光伏逆变器,所述光伏逆变器位于光伏电站汇集支路中,所述光伏逆变器与光伏电站监控中心连接,所述光伏电站汇集支路均连接与光伏电站汇流母线处,所述控制系统采用双层控制结构,包括上层avc控制系统和下层就地控制器;所述上层avc控制系统安装在光伏电站监控中心中,所述上层avc控制系统包括avc系统,在所述光伏逆变器处安装就地控制器,所述就地控制器通过光伏电站内部通讯网络与avc系统相连接;所述光伏电站汇集支路中的光伏逆变器根据与光伏电站汇流母线处的距离划分为稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器。上层avc控制系统通过控制光伏逆变器响应光伏电站秒级无功需求,下层就地控制器通过控制逆变器抑制光伏电站毫秒级电压波动。

上层avc系统负责根据光伏电站并网点处的控制目标计算出光伏电站逆变器总无功出力目标值、为每台光伏逆变器分配应发的无功功率,并协调控制光伏电站中不同无功响应类型光伏逆变器的无功出力;暂态无功型光伏逆变器的下层就地控制器负责采集光伏逆变器运行信息并发送给avc系统、接收avc系统发出的无功指令、实时监测光伏逆变器交流侧电压值,经下垂控制程序计算后控制光伏逆变器执行;稳态无功型光伏逆变器的就地控制器负责采集光伏逆变器运行信息并发送给avc系统、接收avc系统发出的无功指令后控制光伏逆变器执行。

(2)稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器的功能定位

稳态无功型光伏逆变器承担光伏电站中时间尺度为秒级的大幅度波动性无功需求,暂态无功型光伏逆变器承担光伏电站中时间尺度为毫秒级的小幅度冲击性无功需求,本发明以尽量减小稳态无功型光伏逆变器无功指令变化速度和幅值,尽量减少暂态无功型光伏逆变器发出和吸收的无功功率为目标划分二者的功能。

(3)稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器在光伏电站中的划分

本发明以尽量减少无功功率在光伏电站内部汇集线路上的传输为目标确定不同无功响应类型光伏逆变器的划分,将光伏电站一条汇集支路中距离汇流母线距离较近的逆变器划分为稳态无功型光伏逆变器,将距离汇流母线距离较近的逆变器划分为暂态无功型光伏逆变器。

(4)稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器的协调控制

稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器的协调控制由avc系统负责,avc系统每次计算出光伏电站总无功需求后进行无功分配时,首先将无功功率分配给暂态无功型光伏逆变器。avc系统为暂态无功型光伏逆变器划定一个无功死区,当暂态无功型光伏逆变器发出的无功功率在死区范围内时,avc系统不进行两种无功响应类型逆变器的无功协调控制;当暂态无功型光伏逆变器发出的无功功率在死区范围外时,则avc系统将暂态无功型光伏逆变器发出的总无功功率转移到稳态无功型光伏逆变器,再将需要增发的无功功率分配给暂态无功型光伏逆变器。

(5)相同无功响应类型不同容量/型号光伏逆变器

avc系统计算出光伏电站总无功需求后,根据事先确定的不同容量/型号暂态无功型光伏逆变器无功容量上下限,将总无功需求进行等比例分配;当暂态无功型光伏逆变器发出的无功功率在死区范围外avc系统需要将无功转移至稳态无功型光伏逆变器时,总无功需求在各稳态无功型光伏逆变器间按无功上下限等比例分配。

实施例二

本发明涉及一种基于光伏逆变器混合无功响应的光伏电站无功电压控制方法,典型的光伏电站一次接线图如图1所示,光伏电站中2台逆变器和一台就地升压变组成一个发电单元升压至35kv,5个光伏发电单元组成一条汇集支路接入35kv汇流母线,之后经过光伏电站主变压器升压至110kv接入电网。控制方法包括下述步骤:

(1)确定光伏电站无功电压控制系统架构

本发明采用采用双层控制结构,如图2所示,分为上层avc控制系统和下层就地控制器。在光伏电站监控中心安装avc系统,在光伏逆变器处安装就地控制器,就地控制器通过光伏电站内部通讯网络与avc系统相连接。

1)avc系统功能

光伏电站avc系统的主要功能是:接受调度下发的光伏电站并网点控制目标值,根据光伏电站并网点处的控制目标计算出光伏电站逆变器总无功出力目标值、为每台光伏逆变器分配应发的无功功率,并协调控制光伏电站中不同类型光伏逆变器的无功出力。

2)就地控制器功能

①控制指令接收和执行

以毫秒级速度接收avc系统下发的逆变器无功功率指令,并下发给光伏逆变器执行。

②就地快速无功控制

暂态无功型光伏逆变器的就地控制器以毫秒级速度快速采集光伏逆变器交流电压,据此调整计算每台逆变器应发的无功指令,并下发给逆变器执行。

(2)稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器的划分

稳态无功型光伏逆变器承担光伏电站中时间尺度为秒级的大幅度波动性无功需求,暂态无功型光伏逆变器承担光伏电站中时间尺度为毫秒级的小幅度冲击性无功需求。以尽量减小稳态无功型光伏逆变器无功指令变化速度和幅值,尽量减少暂态无功型光伏逆变器发出和吸收的无功功率为目标划分二者的功能。为尽量减少无功功率在光伏电站内部汇集线路上的传输,将光伏电站一条汇集支路中距离汇流母线距离较近的逆变器划分为稳态无功型光伏逆变器,将距离汇流母线距离较近的逆变器划分为暂态无功型光伏逆变器,如图1所示。当光伏电站逆变器功率因数范围比国标要求的超前0.95~滞后0.95更宽时,控制光伏电站中一部分逆变器即可使光伏电站无功电压特性满足国标要求,因此有部分光伏逆变器可以不接受无功控制。距离较近指的是各汇集支路中从首端算起1/2~2/3数量的光伏逆变器;距离较远指的各汇集支路中从末端算起1/3~1/2数量的光伏逆变器。

稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器的无功出力上下限由光伏逆变器自身的无功上下限决定。为暂态无功型光伏逆变器分配一个无功死区区间,死区区间取为逆变器自身的无功上下限的1/k,k取值范围一般为2~5。

(3)稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器的协调控制

稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器的协调控制由光伏电站avc系统实现,avc系统的工作模式包括定无功功率模式、定功率因数模式和定电压模式。avc定无功功率模式下具体控制过程如下:

1)avc系统将光伏电站中逆变器进行划分,其中稳态无功型光伏逆变器m台,暂态无功型光伏逆变器n台。avc系接受调度下达的光伏电站无功功率控制指令,计算出光伏电站逆变器应发增发的总无功功率δqpv_obj_∑(大型光伏电站并网逆变器无功与电压控制方法,申请号201410828621.9中有写到计算公式),平均分配给n台暂态无功型光伏逆变器就地控制器,n台暂态无功型光伏逆变器接受avc系统无功指令并执行;

2)暂态无功型逆变器的就地控制器根据自身采集的信息决定是否接受avc无功控制并向avc系统发送自身无功控制状态,数值为0表示接受avc无功控制,数值为1表示不接受avc无功控制。

3)avc系统算法经固定时间间隔tavc_interval执行一次,首先判断n台暂态无功型光伏逆变器无功出力是否超出无功死区区间[-qdead,qdead],

①n台暂态无功型光伏逆变器无功控制状态均为0

a)-qdead≤qpv_obj_i≤qdead

则将新计算出的光伏电站逆变器应增发的总无功功率δqpv_obj_∑平均分配给n台暂态无功型光伏逆变器执行;

b)qpv_obj_i>qdead或qpv_obj_i<-qdead

则先将n台暂态无功型光伏逆变器无功出力总和平均分配给m台稳态无功型光伏逆变器执行,再将新计算出的光伏电站逆变器应增发的总无功功率δqpv_obj_∑减去n台暂态无功型光伏逆变器无功出力总和平均分配给n台暂态无功型光伏逆变器执行。

其中:

qpv_obj_i—第i台暂态无功型光伏逆变器发出的无功功率。

②n台暂态无功型光伏逆变器无功控制状态n-x台为0,x台为1

a)n-x台无功控制状态为0的逆变器,-qdead≤qpv_obj_i≤qdead

则将新计算出的光伏电站逆变器应增发的总无功功率δqpv_obj_∑平均分配给n-x台无功控制状态为0的暂态无功型光伏逆变器执行;

b)n-x台无功控制状态为0的逆变器,qpv_obj_i>qdead或qpv_obj_i<-qdead

则先将n台暂态无功型光伏逆变器无功出力总和平均分配给m台稳态无功型光伏逆变器执行,再将新计算出的光伏电站逆变器应增发的总无功功率δqpv_obj_∑减去n-x台无功控制状态为0的暂态无功型光伏逆变器无功出力总和,之后平均分配给n-x台无功控制状态为0的暂态无功型光伏逆变器执行,整体控制流程如图3所示。

avc定功率因数和定电压运行时,在接收到调度下发的光伏电站功率因数和电压控制指令时,将控制指令转化为无功功率控制指令,再按照图3进行无功功率协调控制。

(4)相同无功响应类型不同容量/型号光伏逆变器的协调控制

1)不同容量/型号暂态无功型光伏逆变器的协调控制

无功需求在不同容量/型号暂态无功型光伏逆变器间的分配由avc系统负责,按照不同逆变器无功容量上下限,将总无功需求进行等比例分配。第i台逆变器和第i+1台逆变器无功容量上下限分别为[-qmax_i,qmax_i]和[-qmax_i+1,qmax_i+1],则受avc系统控制两台逆变器发出的无功功率qpv_obj_i/qpv_obj_i+1=qmax_i/qmax_i+1。

2)不同容量/型号稳态无功型光伏逆变器的协调控制与暂态无功型光伏逆变器的协调控制相同。

第i台稳态无功型光伏逆变器和第i+1台稳态无功型光伏逆变器无功容量上下限分别为[-q'max_i,q'max_i]和[-q'max_i+1,q'max_i+1],则受avc系统控制两台稳态无功型光伏逆变器发出的无功功率为q'pv_obj_i/q'pv_obj_i+1=q'max_i/q'max_i+1;

其中:-qmax_i,qmax_i分别表示第i台暂态无功型光伏逆变器无功容量下限和上限;-qmax_i+1,qmax_i+1分别表示第i+1台暂态无功型光伏逆变器无功容量下限和上限;-q'max_i,q'max_i分别表示第i台稳态无功型光伏逆变器无功容量下限和上限;-q'max_i+1,q'max_i+1分别表示第i+1台稳态无功型光伏逆变器无功容量下限和上限;qpv_obj_i,qpv_obj_i+1分别表示第i台和第i+1台暂态无功型光伏逆变器发出的无功功率,q'pv_obj_i,q'pv_obj_i+1分别表示第i台和第i+1台稳态无功型光伏逆变器发出的无功功率。

本发明将光伏电站中逆变器划分为稳态无功型光伏逆变器和暂态无功型光伏逆变器,通过avc系统的协调控制可以实现采用光伏逆变器(不附加svg)进行光伏电站秒级稳态无功电压控制和毫秒级暂态电压波动抑制的功能。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

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