一种光伏电站无功功率控制方法和装置与流程

本发明涉及光伏电站无功电压控制技术领域，具体涉及一种光伏电站无功功率控制方法和装置。

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％的动态无功补充装置(svg)，光伏电站的无功电压调节主要依靠svg；同时，随着储能电池价格的不断下降，很多光伏电站配置了一定容量的储能系统，但也只能起到削峰填谷得作用，这种方案并没有真正发挥光伏逆变器和储能电池的无功调节能力，配置的svg增加了初始建设成本和后期维护费用

有众多专利和文献针对光伏电站采用逆变器和svg联合调解无功电压和单独使用光伏逆变器调解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由并网点电压转化后的无功功率值，再采用诸如粒子群法、多目标动态优化等算法，实现无功功率在光伏逆变器和svg设备之间的分配。也有文献针对单独采用储能系统对新能源电站进行无功电压控制的研究，核心算法是基于电池储能当前最大允许无功功率值以及当前最大允许无功功率特征值等控制变量的电池储能系统无功控制策略，实现储能系统无功功率的协调控制及实时分配。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种能够利用光伏电站的光伏逆变器和储能系统的良好的无功调节能力，通过avc系统的协调控制，实现光伏电站稳态无功功率控制功能。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种光伏电站无功功率控制方法，其改进之处在于，所述方法包括：

根据光伏电站接收的无功功率调节指令确定光伏电站无功功率调节值；

根据所述光伏电站无功功率调节值调节所述光伏电站中各光伏逆变器单元和各储能单元输出的无功功率。

优选的，所述根据光伏电站接收的无功功率调节指令确定光伏电站无功功率调节值，包括：

按下式确定所述光伏电站无功功率调节值qa：

qa＝qg-qc

上式中，qg为光伏电站无功功率调节指令中的无功功率目标值；qc为光伏电站采集到的无功功率现有值。

优选的，所述根据所述光伏电站无功功率调节值调节所述光伏电站中各光伏逆变器单元和各储能单元输出的无功功率，包括：

根据所述光伏电站无功功率调节值计算光伏逆变器和储能系统各自需要输出的无功功率；

将所述光伏逆变器和储能系统各自需要输出的无功功率对应分配至各光伏逆变器单元和各储能单元。

进一步的，所述根据所述光伏电站无功功率调节值计算光伏逆变器和储能系统各自需要输出的无功功率，包括：

当所述光伏电站无功功率调节值qa大于零时，若所述光伏电站无功功率调节值qa小于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max，则令光伏逆变器输出的无功功率值qpv等于光伏电站无功功率调节值qa，储能系统输出的无功功率值qst等于零；若所述光伏电站无功功率调节值qa大于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max且小于储能系统输出无功功率上限值qst-max与光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max，储能系统输出无功功率值qst等于光伏电站无功功率调节值qa与光伏逆变器输出无功功率值qpv之差；若所述光伏电站无功功率调节值qa大于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max与储能系统输出无功功率上限值qst-max的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max，储能系统输出无功功率值qst-σ等于储能系统输出无功功率上限值qst-max；

当所述光伏电站无功功率调节值qa小于零时，若所述光伏电站无功功率调节值qa的绝对值小于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于光伏电站无功功率调节值qa，储能系统输出无功功率值qst等于零；若所述光伏电站无功功率调节值qa的绝对值大于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min且小于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min与为储能系统输出无功功率下限值qst-min的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于负的光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min，储能系统输出无功功率值qst等于负的光伏电站无功功率调节值qa与光伏逆变器输出无功功率值qpv之差；若所述光伏电站无功功率调节值qa的绝对值大于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min与储能系统输出无功功率下限值qst-min的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于负的光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min，储能系统输出无功功率值qst等于负的储能系统输出无功功率下限值qst-min。

进一步的，按下式确定所述光伏电站中光伏逆变器可输出的无功功率上限值qpv-max：

上式中，qpvmax-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率上限值；δqm为主变压器的无功损耗值；δqv为光伏箱变的无功损耗值；δql为光伏集电线路的无功损耗值；n为光伏电站中光伏逆变器单元的总数；

按下式确定所述光伏电站中储能系统可输出的无功功率上限值qst-max；

上式中，qstmax-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率上限值；δqs为储能箱变的无功损耗值；δqsl为储能集电线路的无功损耗值；m为光伏电站中储能单元的总数；

按下式确定所述光伏电站中光伏逆变器可输出的无功功率下限值qpv-min：

上式中，qpvmin-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率下限值；

按下式确定所述光伏电站中储能系统可输出的无功功率下限值qst-min：

上式中，qstmin-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率下限值。

进一步的，所述将所述光伏逆变器和储能系统各自需要输出的无功功率对应分配至各光伏逆变器单元和各储能单元，包括：

当所述光伏电站无功功率调节值qa大于零时，则将所述光伏逆变器输出的无功功率分配至各光伏逆变器单元的过程包括：

步骤1：初始化光伏逆变器单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝n：

步骤2：判断b个光伏逆变器单元中是否存在符合第一约束条件的光伏逆变器单元，若是，令符合第一约束条件的光伏逆变器单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最大值；否则，令b个光伏逆变器单元输出的无功功率等于qpv-a并结束操作；

步骤3：更新所述光伏逆变器单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝b-f，并返回步骤2；

其中，所述第一约束条件为：qpv-a＞qpvmax-i；qpvmax-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率上限值；qcpvmax-z为符合第一约束条件的第z个光伏逆变器单元可输出的无功功率最大值；f为符合第一约束条件的光伏逆变器单元数目；

将所述储能系统输出的无功功率分配至各储能单元的过程包括：

步骤4：初始化储能单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度储能单元数目l＝m：

步骤5：判断l个储能单元中是否存在符合第二约束条件的储能单元，若是，令符合第二约束条件的储能单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最大值；否则，令l个储能单元输出的无功功率等于qst-a并结束操作；

步骤6：更新所述储能单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度储能单元数目l＝l-h，并返回步骤2；

其中，所述第二约束条件为：qst-a＞qstmax-j；qstmax-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率上限值；qcstmax-c为符合第二约束条件的第c个储能单元可输出的无功功率最大值；h为符合第二约束条件的储能单元数目；

当所述光伏电站无功功率调节值qa小于零时，则将所述光伏逆变器输出的无功功率分配至各光伏逆变器单元的过程包括：

步骤7：初始化光伏逆变器单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝n：

步骤8：判断b个光伏逆变器单元中是否存在符合第三约束条件的光伏逆变器单元，若是，令符合第三约束条件的光伏逆变器单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最小值的负值；否则，令b个光伏逆变器单元输出的无功功率等于qpv-a并结束操作；

步骤9：更新所述光伏逆变器单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝b-g，并返回步骤2；

其中，所述第三约束条件为：|qpv-a|＞qpvmin-i；qpvmin-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率下限值；qcpvmin-s为符合第三约束条件的第s个光伏逆变器单元可输出的无功功率最小值；g为符合第二约束条件的光伏逆变器单元数目；

将所述储能系统输出的无功功率分配至各储能单元的过程包括：

步骤10：初始化储能单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度储能单元数目l＝m：

步骤11：判断l个储能单元中是否存在符合第四约束条件的储能单元，若是，令符合第四约束条件的储能单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最小值的负值；否则，令l个储能单元输出的无功功率等于qst-a并结束操作；

步骤12：更新所述储能单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度储能单元数目l＝l-u，并返回步骤2；

其中，所述第四约束条件为：|qst-a|＞qstmin-j；qstmin-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率下限值；qcstmin-v为符合第四约束条件的第v个储能单元可输出的无功功率最小值；u为符合第四约束条件的储能单元数目。

本发明提供一种光伏电站无功功率控制装置，其改进之处在于，所述装置包括：

确定模块:用于根据光伏电站接收的无功功率调节指令确定光伏电站无功功率调节值；

调节模块：用于根据所述光伏电站无功功率调节值调节所述光伏电站中各光伏逆变器单元和各储能单元输出的无功功率。

优选的，所述确定模块，用于：

按下式确定所述光伏电站无功功率调节值qa：

qa＝qg-qc

上式中，qg为光伏电站无功功率调节指令中的无功功率目标值；qc为光伏电站采集到的无功功率现有值。

优选的，所述调节模块，包括：

调节单元：用于根据所述光伏电站无功功率调节值计算光伏逆变器和储能系统各自需要输出的无功功率；

分配单元：用于将所述光伏逆变器和储能系统各自需要输出的无功功率对应分配至各光伏逆变器单元和各储能单元。

进一步的，所述调节单元，用于：

当所述光伏电站无功功率调节值qa大于零时，若所述光伏电站无功功率调节值qa小于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max，则令光伏逆变器输出的无功功率值qpv等于光伏电站无功功率调节值qa，储能系统输出的无功功率值qst等于零；若所述光伏电站无功功率调节值qa大于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max且小于储能系统输出无功功率上限值qst-max与光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max，储能系统输出无功功率值qst等于光伏电站无功功率调节值qa与光伏逆变器输出无功功率值qpv之差；若所述光伏电站无功功率调节值qa大于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max与储能系统输出无功功率上限值qst-max的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max，储能系统输出无功功率值qst-σ等于储能系统输出无功功率上限值qst-max；

当所述光伏电站无功功率调节值qa小于零时，若所述光伏电站无功功率调节值qa的绝对值小于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于光伏电站无功功率调节值qa，储能系统输出无功功率值qst等于零；若所述光伏电站无功功率调节值qa的绝对值大于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min且小于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min与为储能系统输出无功功率下限值qst-min的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于负的光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min，储能系统输出无功功率值qst等于负的光伏电站无功功率调节值qa与光伏逆变器输出无功功率值qpv之差；若所述光伏电站无功功率调节值qa的绝对值大于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min与储能系统输出无功功率下限值qst-min的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于负的光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min，储能系统输出无功功率值qst等于负的储能系统输出无功功率下限值qst-min。

进一步的，按下式确定所述光伏电站中光伏逆变器可输出的无功功率上限值qpv-max：

上式中，qpvmax-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率上限值；δqm为主变压器的无功损耗值；δqv为光伏箱变的无功损耗值；δql为光伏集电线路的无功损耗值；n为光伏电站中光伏逆变器单元的总数；

按下式确定所述光伏电站中储能系统可输出的无功功率上限值qst-max；

上式中，qstmax-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率上限值；δqs为储能箱变的无功损耗值；δqsl为储能集电线路的无功损耗值；m为光伏电站中储能单元的总数；

按下式确定所述光伏电站中光伏逆变器可输出的无功功率下限值qpv-min：

上式中，qpvmin-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率下限值；

按下式确定所述光伏电站中储能系统可输出的无功功率下限值qst-min：

上式中，qstmin-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率下限值。

进一步的，所述分配单元，用于：

当所述光伏电站无功功率调节值qa大于零时，则将所述光伏逆变器输出的无功功率分配至各光伏逆变器单元的过程包括：

步骤1：初始化光伏逆变器单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝n：

步骤2：判断b个光伏逆变器单元中是否存在符合第一约束条件的光伏逆变器单元，若是，令符合第一约束条件的光伏逆变器单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最大值；否则，令b个光伏逆变器单元输出的无功功率等于qpv-a并结束操作；

步骤3：更新所述光伏逆变器单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝b-f，并返回步骤2；

其中，所述第一约束条件为：qpv-a＞qpvmax-i；qpvmax-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率上限值；qcpvmax-z为符合第一约束条件的第z个光伏逆变器单元可输出的无功功率最大值；f为符合第一约束条件的光伏逆变器单元数目；

将所述储能系统输出的无功功率分配至各储能单元的过程包括：

步骤4：初始化储能单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度储能单元数目l＝m：

步骤5：判断l个储能单元中是否存在符合第二约束条件的储能单元，若是，令符合第二约束条件的储能单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最大值；否则，令l个储能单元输出的无功功率等于qst-a并结束操作；

步骤6：更新所述储能单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度储能单元数目l＝l-h，并返回步骤2；

其中，所述第二约束条件为：qst-a＞qstmax-j；qstmax-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率上限值；qcstmax-c为符合第二约束条件的第c个储能单元可输出的无功功率最大值；h为符合第二约束条件的储能单元数目；

当所述光伏电站无功功率调节值qa小于零时，则将所述光伏逆变器输出的无功功率分配至各光伏逆变器单元的过程包括：

步骤7：初始化光伏逆变器单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝n：

步骤8：判断b个光伏逆变器单元中是否存在符合第三约束条件的光伏逆变器单元，若是，令符合第三约束条件的光伏逆变器单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最小值的负值；否则，令b个光伏逆变器单元输出的无功功率等于qpv-a并结束操作；

步骤9：更新所述光伏逆变器单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝b-g，并返回步骤2；

其中，所述第三约束条件为：|qpv-a|＞qpvmin-i；qpvmin-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率下限值；qcpvmin-s为符合第三约束条件的第s个光伏逆变器单元可输出的无功功率最小值；g为符合第二约束条件的光伏逆变器单元数目；

将所述储能系统输出的无功功率分配至各储能单元的过程包括：

步骤10：初始化储能单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度储能单元数目l＝m：

步骤11：判断l个储能单元中是否存在符合第四约束条件的储能单元，若是，令符合第四约束条件的储能单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最小值的负值；否则，令l个储能单元输出的无功功率等于qst-a并结束操作；

步骤12：更新所述储能单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度储能单元数目l＝l-u，并返回步骤2；

其中，所述第四约束条件为：|qst-a|＞qstmin-j；qstmin-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率下限值；qcstmin-v为符合第四约束条件的第v个储能单元可输出的无功功率最小值；u为符合第四约束条件的储能单元数目。

与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明提供的控制方法和装置根据光伏电站接收的无功功率调节指令确定光伏电站无功功率调节值，根据所述光伏电站无功功率调节值调节所述光伏电站中各光伏逆变器单元和各储能单元输出的无功功率，以优先调节光伏逆变器无功容量为主，必要时与储能系统同时调节且不需要考虑储能系统soc是否在正常范围、有功功率的大小和充放电状态，均可以按照定功率因数进行无功支撑且降低光伏电站建设的初始投资；本发明提供的控制方法和装置还可以推广至光储电站、风储和风光储电站，充分发挥风光逆变器的无功调节能力和储能系统灵活的无功支撑特性。

附图说明

图1是本发明提供的一种光伏电站无功功率控制方法流程图；

图2是本发明提供的一种光伏电站无功功率控制装置结构图。

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。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种光伏电站无功功率控制方法，目的在于不改变光伏电站的avc系统的控制方式，利用光伏逆变器自身的无功调节能力，发挥光伏电站已有储能系统的pcs的无功控制特性，根据稳态时电压的波动情况，协调光伏逆变器和储能pcs的可调容量，满足调度对光伏电站无功功率和电压的考核要求，替代或部分替代光伏电站中配置的svg等动态无功补偿设备的目的，降低光伏电站建设的初始投资，如图1所示，所述方法包括：

根据光伏电站接收的无功功率调节指令确定光伏电站无功功率调节值；

根据所述光伏电站无功功率调节值调节所述光伏电站中各光伏逆变器单元和各储能单元输出的无功功率。

具体的，所述根据光伏电站接收的无功功率调节指令确定光伏电站无功功率调节值，包括：

按下式确定所述光伏电站无功功率调节值qa：

qa＝qg-qc

上式中，qg为光伏电站无功功率调节指令中的无功功率目标值；qc为光伏电站采集到的无功功率现有值。

具体的，所述根据所述光伏电站无功功率调节值调节所述光伏电站中各光伏逆变器单元和各储能单元输出的无功功率，包括：

根据所述光伏电站无功功率调节值计算光伏逆变器和储能系统各自需要输出的无功功率；

将所述光伏逆变器和储能系统各自需要输出的无功功率对应分配至各光伏逆变器单元和各储能单元。

进一步的，所述根据所述光伏电站无功功率调节值计算光伏逆变器和储能系统各自需要输出的无功功率，包括：

当所述光伏电站无功功率调节值qa大于零时，若所述光伏电站无功功率调节值qa小于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max，则令光伏逆变器输出的无功功率值qpv等于光伏电站无功功率调节值qa，储能系统输出的无功功率值qst等于零；若所述光伏电站无功功率调节值qa大于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max且小于储能系统输出无功功率上限值qst-max与光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max，储能系统输出无功功率值qst等于光伏电站无功功率调节值qa与光伏逆变器输出无功功率值qpv之差；若所述光伏电站无功功率调节值qa大于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max与储能系统输出无功功率上限值qst-max的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max，储能系统输出无功功率值qst-σ等于储能系统输出无功功率上限值qst-max；

当所述光伏电站无功功率调节值qa小于零时，若所述光伏电站无功功率调节值qa的绝对值小于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于光伏电站无功功率调节值qa，储能系统输出无功功率值qst等于零；若所述光伏电站无功功率调节值qa的绝对值大于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min且小于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min与为储能系统输出无功功率下限值qst-min的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于负的光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min，储能系统输出无功功率值qst等于负的光伏电站无功功率调节值qa与光伏逆变器输出无功功率值qpv之差；若所述光伏电站无功功率调节值qa的绝对值大于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min与储能系统输出无功功率下限值qst-min的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于负的光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min，储能系统输出无功功率值qst等于负的储能系统输出无功功率下限值qst-min。

进一步的，按下式确定所述光伏电站中光伏逆变器可输出的无功功率上限值qpv-max：

上式中，qpvmax-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率上限值；δqm为主变压器的无功损耗值；δqv为光伏箱变的无功损耗值；δql为光伏集电线路的无功损耗值；n为光伏电站中光伏逆变器单元的总数；

按下式确定所述光伏电站中储能系统可输出的无功功率上限值qst-max；

上式中，qstmax-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率上限值；δqs为储能箱变的无功损耗值；δqsl为储能集电线路的无功损耗值；m为光伏电站中储能单元的总数；

按下式确定所述光伏电站中光伏逆变器可输出的无功功率下限值qpv-min：

上式中，qpvmin-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率下限值；

按下式确定所述光伏电站中储能系统可输出的无功功率下限值qst-min：

上式中，qstmin-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率下限值。

进一步的，所述将所述光伏逆变器和储能系统各自需要输出的无功功率对应分配至各光伏逆变器单元和各储能单元，包括：

当所述光伏电站无功功率调节值qa大于零时，则将所述光伏逆变器输出的无功功率分配至各光伏逆变器单元的过程包括：

步骤1：初始化光伏逆变器单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝n：

步骤2：判断b个光伏逆变器单元中是否存在符合第一约束条件的光伏逆变器单元，若是，令符合第一约束条件的光伏逆变器单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最大值；否则，令b个光伏逆变器单元输出的无功功率等于qpv-a并结束操作；

步骤3：更新所述光伏逆变器单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝b-f，并返回步骤2；

其中，所述第一约束条件为：qpv-a＞qpvmax-i；qpvmax-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率上限值；qcpvmax-z为符合第一约束条件的第z个光伏逆变器单元可输出的无功功率最大值；f为符合第一约束条件的光伏逆变器单元数目；

将所述储能系统输出的无功功率分配至各储能单元的过程包括：

步骤4：初始化储能单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度储能单元数目l＝m：

步骤5：判断l个储能单元中是否存在符合第二约束条件的储能单元，若是，令符合第二约束条件的储能单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最大值；否则，令l个储能单元输出的无功功率等于qst-a并结束操作；

步骤6：更新所述储能单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度储能单元数目l＝l-h，并返回步骤2；

其中，所述第二约束条件为：qst-a＞qstmax-j；qstmax-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率上限值；qcstmax-c为符合第二约束条件的第c个储能单元可输出的无功功率最大值；h为符合第二约束条件的储能单元数目；

当所述光伏电站无功功率调节值qa小于零时，则将所述光伏逆变器输出的无功功率分配至各光伏逆变器单元的过程包括：

步骤7：初始化光伏逆变器单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝n：

步骤8：判断b个光伏逆变器单元中是否存在符合第三约束条件的光伏逆变器单元，若是，令符合第三约束条件的光伏逆变器单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最小值的负值；否则，令b个光伏逆变器单元输出的无功功率等于qpv-a并结束操作；

步骤9：更新所述光伏逆变器单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝b-g，并返回步骤2；

其中，所述第三约束条件为：|qpv-a|＞qpvmin-i；qpvmin-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率下限值；qcpvmin-s为符合第三约束条件的第s个光伏逆变器单元可输出的无功功率最小值；g为符合第二约束条件的光伏逆变器单元数目；

将所述储能系统输出的无功功率分配至各储能单元的过程包括：

步骤10：初始化储能单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度储能单元数目l＝m：

步骤11：判断l个储能单元中是否存在符合第四约束条件的储能单元，若是，令符合第四约束条件的储能单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最小值的负值；否则，令l个储能单元输出的无功功率等于qst-a并结束操作；

步骤12：更新所述储能单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度储能单元数目l＝l-u，并返回步骤2；

其中，所述第四约束条件为：|qst-a|＞qstmin-j；qstmin-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率下限值；qcstmin-v为符合第四约束条件的第v个储能单元可输出的无功功率最小值；u为符合第四约束条件的储能单元数目。

本发明还提供一种光伏电站无功功率控制装置，如图2所示，所述装置包括：

确定模块:用于根据光伏电站接收的无功功率调节指令确定光伏电站无功功率调节值；

调节模块：用于根据所述光伏电站无功功率调节值调节所述光伏电站中各光伏逆变器单元和各储能单元输出的无功功率。

具体的，所述确定模块，用于：

按下式确定所述光伏电站无功功率调节值qa：

qa＝qg-qc

上式中，qg为光伏电站无功功率调节指令中的无功功率目标值；qc为光伏电站采集到的无功功率现有值。

具体的，所述调节模块，包括：

调节单元：用于根据所述光伏电站无功功率调节值计算光伏逆变器和储能系统各自需要输出的无功功率；

分配单元：用于将所述光伏逆变器和储能系统各自需要输出的无功功率对应分配至各光伏逆变器单元和各储能单元。

本发明的最优实施例中优先调节光伏逆变器无功容量为主，必要时与储能系统同时调节。

进一步的，所述调节单元，用于：

当所述光伏电站无功功率调节值qa大于零时，若所述光伏电站无功功率调节值qa小于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max，则令光伏逆变器输出的无功功率值qpv等于光伏电站无功功率调节值qa，储能系统输出的无功功率值qst等于零；若所述光伏电站无功功率调节值qa大于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max且小于储能系统输出无功功率上限值qst-max与光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max，储能系统输出无功功率值qst等于光伏电站无功功率调节值qa与光伏逆变器输出无功功率值qpv之差；若所述光伏电站无功功率调节值qa大于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max与储能系统输出无功功率上限值qst-max的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于光伏逆变器输出无功功率上限值qpv-max，储能系统输出无功功率值qst-σ等于储能系统输出无功功率上限值qst-max；

当所述光伏电站无功功率调节值qa小于零时，若所述光伏电站无功功率调节值qa的绝对值小于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于光伏电站无功功率调节值qa，储能系统输出无功功率值qst等于零；若所述光伏电站无功功率调节值qa的绝对值大于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min且小于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min与为储能系统输出无功功率下限值qst-min的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于负的光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min，储能系统输出无功功率值qst等于负的光伏电站无功功率调节值qa与光伏逆变器输出无功功率值qpv之差；若所述光伏电站无功功率调节值qa的绝对值大于光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min与储能系统输出无功功率下限值qst-min的和，则令光伏逆变器输出无功功率值qpv等于负的光伏逆变器输出无功功率下限值qpv-min，储能系统输出无功功率值qst等于负的储能系统输出无功功率下限值qst-min。

进一步的，按下式确定所述光伏电站中光伏逆变器可输出的无功功率上限值qpv-max：

上式中，qpvmax-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率上限值；δqm为主变压器的无功损耗值；δqv为光伏箱变的无功损耗值；δql为光伏集电线路的无功损耗值；n为光伏电站中光伏逆变器单元的总数；

按下式确定所述光伏电站中储能系统可输出的无功功率上限值qst-max；

上式中，qstmax-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率上限值；δqs为储能箱变的无功损耗值；δqsl为储能集电线路的无功损耗值；m为光伏电站中储能单元的总数；

按下式确定所述光伏电站中光伏逆变器可输出的无功功率下限值qpv-min：

上式中，qpvmin-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率下限值；

按下式确定所述光伏电站中储能系统可输出的无功功率下限值qst-min：

上式中，qstmin-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率下限值。

进一步，所述分配单元，用于：

当所述光伏电站无功功率调节值qa大于零时，则将所述光伏逆变器输出的无功功率分配至各光伏逆变器单元的过程包括：

步骤1：初始化光伏逆变器单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝n：

步骤2：判断b个光伏逆变器单元中是否存在符合第一约束条件的光伏逆变器单元，若是，令符合第一约束条件的光伏逆变器单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最大值；否则，令b个光伏逆变器单元输出的无功功率等于qpv-a并结束操作；

步骤3：更新所述光伏逆变器单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝b-f，并返回步骤2；

其中，所述第一约束条件为：qpv-a＞qpvmax-i；qpvmax-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率上限值；qcpvmax-z为符合第一约束条件的第z个光伏逆变器单元可输出的无功功率最大值；f为符合第一约束条件的光伏逆变器单元数目；

将所述储能系统输出的无功功率分配至各储能单元的过程包括：

步骤4：初始化储能单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度储能单元数目l＝m：

步骤5：判断l个储能单元中是否存在符合第二约束条件的储能单元，若是，令符合第二约束条件的储能单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最大值；否则，令l个储能单元输出的无功功率等于qst-a并结束操作；

步骤6：更新所述储能单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度储能单元数目l＝l-h，并返回步骤2；

其中，所述第二约束条件为：qst-a＞qstmax-j；qstmax-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率上限值；qcstmax-c为符合第二约束条件的第c个储能单元可输出的无功功率最大值；h为符合第二约束条件的储能单元数目；

当所述光伏电站无功功率调节值qa小于零时，则将所述光伏逆变器输出的无功功率分配至各光伏逆变器单元的过程包括：

步骤7：初始化光伏逆变器单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝n：

步骤8：判断b个光伏逆变器单元中是否存在符合第三约束条件的光伏逆变器单元，若是，令符合第三约束条件的光伏逆变器单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最小值的负值；否则，令b个光伏逆变器单元输出的无功功率等于qpv-a并结束操作；

步骤9：更新所述光伏逆变器单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度光伏逆变器单元数目b＝b-g，并返回步骤2；

其中，所述第三约束条件为：|qpv-a|＞qpvmin-i；qpvmin-i为光伏电站中第i个光伏逆变器单元可输出的无功功率下限值；qcpvmin-s为符合第三约束条件的第s个光伏逆变器单元可输出的无功功率最小值；g为符合第二约束条件的光伏逆变器单元数目；

将所述储能系统输出的无功功率分配至各储能单元的过程包括：

步骤10：初始化储能单元的预设无功功率输出值光伏电站中可调度储能单元数目l＝m：

步骤11：判断l个储能单元中是否存在符合第四约束条件的储能单元，若是，令符合第四约束条件的储能单元输出的无功功率等于其各自的可输出的无功功率最小值的负值；否则，令l个储能单元输出的无功功率等于qst-a并结束操作；

步骤12：更新所述储能单元的预设无功功率输出值所述光伏电站中可调度储能单元数目l＝l-u，并返回步骤2；

其中，所述第四约束条件为：|qst-a|＞qstmin-j；qstmin-j为光伏电站中第j个储能单元可输出的无功功率下限值；qcstmin-v为符合第四约束条件的第v个储能单元可输出的无功功率最小值；u为符合第四约束条件的储能单元数目。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：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应当理解：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，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。