一种全范围协调的分布式电源控制方法及系统与流程

本发明涉及分布式电源，具体为一种全范围协调的分布式电源控制方法及系统。

背景技术：

1、分布式电源是指在中低压配电网中，位于用户附近、就地消纳为主的电源。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。近年来，随着新能源产业地迅速发展，分布式电源被广泛地应用于现实生活中，特别是在农村等地区，分布式电源能够实现发电上电网，为农户提供了经济收入，也为社会提供了清洁能源。

2、分布式电源输出功率相对较小。一般而言，一个分布式电源项目的容量在数千瓦以内。在参与电网有功一次调频响应时，传统方法是设置调差系数，在电网系统频率超过设置的死区范围后，按频率与设置值的差值与调差系数的乘值开展有功功率调整；在参与电网无功响应时，传统方法有两种：一是根据设置的功率因数进行调整，保证分布式电源的功率因数保持在设定值恒定运行，二是根据电压下垂系数开展调节。分布式电源因为容量小，采用传统调节方法时调节的功率容量有限，对电网运行调度有功支撑不足又容易造成电网局部电压超过限制值。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明解决的技术问题是：如何有效地协调分布式电源的有功和无功输出，以适应电网的频率和电压变化。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：收集电网信息，并进行预处理；根据预处理后的频率和电压数据分类，确定响应模式；对应不同响应模式，执行相应的响应调节分布式电源；调整分布式电源有功功率按电网调度指令执行，无功功率按恒定功率因数模式运行。

5、作为本发明所述的一种全范围协调的分布式电源控制方法的一种优选方案，其中：所述电网信息包括电网频率和电压数据；

6、将收集到的周期性状态数据去掉缺失值，异常值，以及错误格式的无效数据，把原始格式数据转换为符合数学模型需求分析的格式，将数据归一化完成数据预处理。

7、作为本发明所述的一种全范围协调的分布式电源控制方法的一种优选方案，其中：所述响应模式包括频率超限模式、电压超限模式以及频率电压同时超限模式。

8、作为本发明所述的一种全范围协调的分布式电源控制方法的一种优选方案，其中：所述响应调节包括有功响应调节，无功响应调节；

9、所述有功调节包括，当电网频率超过频率死区限制值，响应模式为频率超限模式，开展有功响应调节；

10、电网频率采集方法采用基于序列零初相位调制的正弦频率测量技术，当频率超过频率死区上限1δup，1时，分布式电源输出有功功率调整为0持续运行，直至频率低于频率死区上限2δup，2，分布式电源恢复正常运行状态，其无功调节表达式为：

11、

12、其中，q为无功功率，为功率因数，p为有功功率。

13、作为本发明所述的一种全范围协调的分布式电源控制方法的一种优选方案，其中：所述无功响应调节包括，当电网电压超过电压死区限制值时，开展无功响应调节，判断电网电压与电压死区的关系；

14、当电网电压超过电压死区上限δup，1时，无功功率调整为最大吸收功率qmax，in持续运行，直至电压低于电压死区上限δup，2，分布式电源恢复恒定功率因数模式运行状态；

15、当电网电压低于电压死区下限δdown，1时，无功功率调整为最大输出功率qmax，out运行状态，直至电压高于电压死区下限δdown，2，分布式电源恢复恒定功率因数模式运行状态。

16、作为本发明所述的一种全范围协调的分布式电源控制方法的一种优选方案，其中：所述当电网频率和电压同时超过对应死区限制值时，有功响应调节以及无功响应调节；

17、当频率超过频率死区上限δup，1时，分布式电源输出有功功率调整为0持续运行，若电压超过电压死区上限δup，1后，无功功率调整为最大吸收功率qmax，in持续运行，直至电压低于电压死区上限δup，2，分布式电源恢复恒定功率因数模式运行状态；

18、若电压低于电压死区下限δdown，1，无功功率调整为最大输出功率qmax，out运行状态，直至电压高于电压死区下限δdown，2，分布式电源恢复恒定功率因数模式运行状态；

19、当频率低于频率死区上限δup，2，电压高于电压死区下限δdown，2且低于电压死区上限δup，2时，分布式电源恢复正常运行状态。

20、作为本发明所述的一种全范围协调的分布式电源控制方法的一种优选方案，其中：所述分布式电源包括分布式光伏发电、分布式风电、分布式小水电、分布式压缩空气储能；

21、调整分布式电源有功功率按电网调度指令执行，无功功率按恒定功率因数模式运行，当分布式电源退出协调响应功能时，分布式电源调整为mppt、恒定功率因数模式运行状态。

22、本发明的另外一个目的是提供一种全范围协调的分布式电源控制方法系统，其能够有效地、动态地调整分布式电源的有功和无功输出，以适应电网频率和电压的实时变化。

23、一种全范围协调的分布式电源控制方法系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据预处理模块、响应模式确定模块以及有功无功响应调节模块。

24、作为本发明所述的一种分布式电源有功无功协调响应系统的一种优选方案，其中：所述数据采集模块是负责从电网收集电网信息，包括电网的频率和电压数据。

25、作为本发明所述的一种分布式电源有功无功协调响应系统的一种优选方案，其中：所述数据预处理模块负责根据预处理后的电网频率和电压数据分类确定响应模式。

26、作为本发明所述的一种分布式电源有功无功协调响应系统的一种优选方案，其中：所述响应模式确定模块是根据确定的响应模式，执行相应的有功响应调节或者无功响应调节。

27、作为本发明所述的一种分布式电源有功无功协调响应系统的一种优选方案，其中：所述有功无功响应调节模块是在完成有功无功协调响应后，根据当前的电网状态和分布式电源的运行条件将分布式电源调整至恒定功率因数模式。

28、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。

29、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。

30、本发明的有益效果：本发明在死区上/下限分别设置不同2个限制值，防止负荷短时，频繁调整带来有功/无功功率及频率/电压振荡问题，还分别设置“频率超限”和“电压超限”和“频率电压同时超限”三种模式，满足电网不同运行工况下的调节要求。解决了分布式电源容量小，运行中按传统方法调整有功/无功功率有限，对电网运行调度无功支撑不足问题。提高分布式电源在电网电压波动时的有功/无功功率功率调节量，提升对电网运行调度支撑度。