一种分布式电源无功响应方法及系统与流程

本发明涉及分布式电源，具体为一种分布式电源无功响应方法及系统。

背景技术：

1、分布式电源通常是被并联在电网中的一种电力资源，对电网的稳定和可靠运行起到关键的作用。分布式电源可以根据电网的运行状态，调整其输出功率以满足电网的需求。

2、传统的分布式电源控制方法通常是通过设定固定的功率因数或者电压下垂系数来控制分布式电源的输出，这种方法简单易实施，但是在面对电网电压波动大的情况时，可能不能有效地响应电网的需求，导致电网的稳定性降低。

3、另外，对于大规模分布式电源的控制，通常需要复杂的调度策略和高速通信，来实现分布式电源之间的协调控制。但是，在复杂的电网环境下，如何有效地实现分布式电源的协调控制，还是一个具有挑战性的问题。

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。在本部分以及本申请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：在电网电压波动较大的情况下，如何有效调整分布式电源的无功功率以保证电网稳定运行的技术问题。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种分布式电源无功响应方法，包括：收集电网信息，并进行预处理；收集信息进行预处理，实时读取电网电压信息，判断电压状态；启动分布式电源的无功响应功能；有功输出按电网调度命令执行；完成无功响应分布式电源调整为恒定功率因数模式或电压下垂系数模式运行状态。

5、作为本发明所述的一种分布式电源无功响应方法的一种优选方案，其中：所述收集信息包括电网电压、负载需求、环境条件、设备状态以及电网调度信息；将收集到的周期性状态数据进行同步采样，过滤消除因噪声影响的数据，并消除数据的长期趋势，分析数据短期内的变化，将数据归一化完成数据预处理。

6、作为本发明所述的一种分布式电源无功响应方法的一种优选方案，其中：所述判断电压状态包括实时监测电网电压，确定电网电压的死区限制值，根据电网电压状态进行调整分布式电源的无功功率。

7、作为本发明所述的一种分布式电源无功响应方法的一种优选方案，其中：所述电网电压的死区限制值包括电网电压的上限死区以及下限死区，表达式为：

8、δup，1＝0.5*(a+b)*ue

9、δdown，1＝-0.5*(a+b)*ue

10、其中，a为分布式电源无功功率调节爬坡速率，b为分布式电源容量在区域电网容量中的比值，δup，1是电网电压的死区上限较大值，δdown，1是电网电压的死区下限较大值。

11、作为本发明所述的一种分布式电源无功响应方法的一种优选方案，其中：所述电网电压的上限死区以及下限死区还包括电网电压的死区上限较小值以及电网电压的死区下限较小值，死区范围表达式为：

12、δup，1-δup，2＞2％ue

13、|δdown，1-δdown，2|＞2％ue

14、其中，δup，2为电网电压的死区上限较小值，δdown，2为电网电压的死区下限较小值。

15、作为本发明所述的一种分布式电源无功响应方法的一种优选方案，其中：所述启动分布式电源的无功响应功能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；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；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分布式电源无功响应方法的一种优选方案，其中：所述恒定功率因数模式包括分布式电源按恒定功率因数控制模式，分布式电源在运行中调整无功功率，保持功率因数在设定的恒定值运行；所述电压下垂系数模式包括分布式电源设置电压下垂系数，在运行中根据电压变化调整无功功率。

17、本发明的另外一个目的是提供一种分布式电源无功响应方法的系统，其可以实现对电网电压信息的实时收集和处理，根据电压状态启动无功响应功能，有效地调节分布式电源的无功功率，以满足电网电压的实时需求，提高电网的稳定性和可靠性。

18、作为本发明所述的一种分布式电源无功响应系统的一种优选方案，其中：包括，数据收集模块、预处理模块、电压状态判断模块、无功响应启动模块、功率模式调整模块以及学习优化模块；所述数据收集模块主要任务是收集电网电压、负载需求、环境条件、设备状态以及电网调度信息；所述预处理模块主要负责将收集到的周期性状态数据进行同步采样，过滤消除因噪声影响的数据，并消除数据的长期趋势，分析数据短期内的变化，将数据归一化完成数据预处理；所述电压状态判断模块，负责实时监测电网电压，确定电网电压的死区限制值，根据电网电压状态进行调整分布式电源的无功功率；所述无功响应启动模块是当电网电压超过电压死区限制值时，启动分布式电源的无功响应功能，判断电网电压与电压死区的关系，并进行相应的无功功率调整；所述功率模式调整模块是根据电网电压与电压死区的关系，分布式电源在此模块中会恢复恒定功率因数模式运行状态，或者调整为最大吸收功率或最大输出功率。

19、本发明的有益效果：通过实时读取和处理电网电压信息，本发明可以快速响应电网电压的变化，实现对分布式电源无功功率的实时调整，从而提高电网的稳定性和可靠性。通过启动分布式电源的无功响应功能，可以有效地解决在电网电压波动较大的情况下，传统的分布式电源控制方法不能有效响应电网需求的问题；可以根据电网电压的实时需求，动态调整分布式电源的无功功率，从而提高电源的运行效率，减少能源的浪费。

技术特征：

1.一种分布式电源无功响应方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种分布式电源无功响应方法，其特征在于：所述收集信息包括电网电压、负载需求、环境条件、设备状态以及电网调度信息；

3.如权利要求2所述的一种分布式电源无功响应方法，其特征在于：所述判断电压状态包括实时监测电网电压，确定电网电压的死区限制值，根据电网电压状态进行调整分布式电源的无功功率。

4.如权利要求3所述的一种分布式电源无功响应方法，其特征在于：所述电网电压的死区限制值包括电网电压的上限死区以及下限死区，表达式为：

5.如权利要求4所述的一种分布式电源无功响应方法，其特征在于：所述电网电压的上限死区以及下限死区还包括电网电压的死区上限较小值以及电网电压的死区下限较小值，死区范围表达式为：

6.如权利要求5所述的一种分布式电源无功响应方法，其特征在于：所述启动分布式电源的无功响应功能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；

7.如权利要求6所述的一种分布式电源无功响应方法，其特征在于：所述恒定功率因数模式包括分布式电源按恒定功率因数控制模式，分布式电源在运行中调整无功功率，保持功率因数在设定的恒定值运行；

8.一种采用如权利要求1～7任一所述的一种分布式电源无功响应方法的系统其特征在于：包括数据收集模块、预处理模块、电压状态判断模块、无功响应启动模块、功率模式调整模块以及学习优化模块；

9.一种计算机设备，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权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一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权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种分布式电源无功响应方法及系统，涉及分布式电源技术领域，包括：收集信息进行预处理，实时读取电网电压信息，判断电压状态；启动分布式电源的无功响应功能，有功输出按电网调度命令执行；完成无功响应分布式电源调整为恒定功率因数模式或电压下垂系数模式运行状态。通过实时读取和处理电网电压信息，本发明可以快速响应电网电压的变化，实现对分布式电源无功功率的实时调整，从而提高电网的稳定性和可靠性。可以根据电网电压的实时需求，动态调整分布式电源的无功功率，从而提高电源的运行效率，减少能源的浪费。

技术研发人员：文贤馗,周科,邓彤天,钟晶亮,杨安黔,吴超,李翔,李枝林,王文强,王锁斌,姜延灿,范强,杨涛,曾鹏,张俊玮,张世海,付宇,肖小兵,蔡永翔,王扬
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15