一种基于边缘计算的分布式光伏系统综合治理方法与流程

文档序号:40086474发布日期:2024-11-27 11:29阅读:87来源:国知局
技术简介:
本发明针对分布式光伏大规模接入导致的配电网过电压、光伏倒送及孤岛问题,提出基于边缘计算的综合治理方法。通过台区智能融合终端实现过电压分级调控、光伏倒送负载管理、孤岛自动保护及群调群控,结合粗细调比例策略与分钟级响应机制,提升系统稳定性与调节灵活性。
关键词:分布式光伏治理,边缘计算控制

本发明涉及光伏控制领域,具体涉及一种基于边缘计算的分布式光伏系统综合治理方法。


背景技术:

1、伴随双碳目标的逐步实施,新型电力系统背景下分布式光伏、储能、充电桩等新型元素的高频度、无序接入,给大电网带来越来越多的冲击和挑战。尤其是分布式光伏的整区域接入,带来了并网点过电压、光伏倒送及光伏孤岛等情况。在实际光伏接入量较大的配电网系统中,光伏满发的时间段,过电压的问题尤为突出,配电网的过电压会造成配电线路的设备的加速老化、电气绝缘严重破坏等一系列问题,严重影响到配电网的安全稳定运行。


技术实现思路

1、台区智能融合终端作为配电网台区的端设备感知及控制策略部署的关键设备,承载着分布式光伏、储能、充电桩及台区智能感知传感器等端设备的汇集、接入,配电网采集、控制等一系列策略部署,以及主站侧的传输枢纽及调控响应等重要作用。为了解决以上分布式光伏大量接入带来的问题及更充分发挥台区智能融合终端边缘计算能力,在实现分布式光伏基于台区融合终端接入的前提下,本发明提出了一种基于边缘计算的分布式光伏系统综合治理方法,实现新型电力系统背景下分布式光伏的平滑接入。

2、本发明提供了一种基于边缘计算的分布式光伏系统综合治理方法,所述分布式光伏系统包括配电云主站、智能融合终端、多块光伏板,还包括与每块光伏板对应的光伏逆变器、光伏智能开关,其中,光伏逆变器、光伏智能开关与智能融合终端之间存在通讯连接,接受智能融合终端的直接控制,智能融合终端与配电云主站之间存在通讯连接;

3、本发明的综合治理方法包括过电压处理、光伏倒送处理、孤岛后备保护处理、群调群控;

4、过电压处理包括:

5、过电压处理包括单点批量控制模式或综合顺序调控模式,在过电压处理中,对各个光伏逆变器对应的并网点的电压进行定期采集,使用滑动平均电压作为该并网点的实际电压;并网点的电压为三相平均电压值或最大相电压值;

6、单点批量控制模式包括以下内容:

7、在每个调节间隔时间时,检查各个并网点的实际电压在这个调节间隔时间内是否存在电压越限;当一个并网点连续n个调节间隔时间无电压越限后,每经过一个调节间隔时间,对应光伏逆变器的限功率上调一个细调比例,n为大于1的自然数;

8、对存在电压越限的并网点执行以下操作:

9、s1:设置并网点对应的光伏逆变器的限功率为当前功率百分比,每经过一个调节间隔时间,设置限功率下调一个粗调比例,直到并网点不再电压越限;

10、s2:每经过一个调节间隔时间,设置限功率上调一个细调比例,直到并网点再次电压越限;

11、s3:每经过一个调节间隔时间,设置限功率下调一个细调比例,直到并网点不再电压越限;

12、其中,粗调比例大于细调比例;

13、综合顺序调控模式包括以下内容:

14、在每个调节间隔时间时,检查各个并网点的实际电压在这个调节间隔时间内是否存在电压越限;如果存在任意一个并网点电压越限,则执行下调策略,如果所有并网点的实际电压均没有超限或者下调策略连续执行了ndown次时,执行nup次回调策略,其中,ndown、nup为自然数;

15、下调策略:

16、对存在电压越限的并网点对应的光伏逆变器,按照电压值从高到低排序,然后将光伏逆变器按照单相和三相进行分类;

17、首先对单相光伏逆变器进行治理:

18、对第一台单相光伏逆变器设置限功率为当前功率百分比,并设置限功率下调一个粗调比例;根据电压定期采集的间隔,等待所有光伏逆变器的实际电压更新一次以后,再判断第二台单相光伏逆变器是否仍然电压越限,如果是的话,则对这台单相光伏逆变器设置限功率为当前功率百分比,并设置限功率下调一个粗调比例;依次类推,按顺序执行完剩余的单相光伏逆变器;

19、然后对三相光伏逆变器进行治理:

20、对第一台三相光伏逆变器设置限功率为当前功率百分比,并设置限功率下调一个粗调比例;根据电压定期采集的间隔,等待所有光伏逆变器的实际电压更新一次以后,再判断第二台三相光伏逆变器是否仍然电压越限,如果是的话,则对这台三相光伏逆变器设置限功率为当前功率百分比,并设置限功率下调一个粗调比例;依次类推,按顺序执行完剩余的三相光伏逆变器;

21、回调策略:

22、对实际电压小于返回电压阈值的并网点对应的光伏逆变器,按照电压值由低到高进行排序,然后将光伏逆变器按照单相和三相进行分类;

23、首先对三相光伏逆变器进行回调:

24、对第一台三相光伏逆变器,设置限功率上调一个细调比例;根据电压定期采集的间隔,等待所有光伏逆变器的实际电压更新一次以后,再判断第二台三相光伏逆变器对应的并网点的实际电压是否仍然小于返回电压阈值,如果是的话,则对这台三相光伏逆变器,设置限功率上调一个细调比例;依次类推,按顺序执行完剩余的三相光伏逆变器;

25、然后对单相光伏逆变器进行回调:

26、对第一台单相光伏逆变器,设置限功率上调一个细调比例;根据电压定期采集的间隔,等待所有光伏逆变器的实际电压更新一次以后,再判断第二台单相光伏逆变器对应的并网点的实际电压是否仍然小于返回电压阈值,如果是的话,则对这台单相光伏逆变器,设置限功率上调一个细调比例;依次类推,按顺序执行完剩余的单相光伏逆变器。

27、优选的,光伏倒送处理包括:

28、对台区的配变负载率进行定期采集,使用滑动平均配变负载率作为该台区的的实际配变负载率;

29、在每个调节间隔时间时,检查台区的的实际配变负载率在这个调节间隔时间内是否存在方向为反向,且数值高于配变反向负载率阈值,如果是,则对所有光伏逆变器执行下列操作:

30、光伏逆变器设置限功率为当前功率百分比,并设置限功率下调一个细调比例;如无法下调则将对应的光伏智能开关跳闸;

31、在每个调节间隔时间时,检查台区的的实际配变负载率在这个调节间隔时间内是否方向均为正向,且数值高于配变正向返回负载率阈值,如果是,则对所有光伏逆变器执行下列操作:

32、光伏逆变器对应的光伏智能开关如果为跳闸状态,则合上光伏智能开关,否则设置限功率上调一个细调比例。

33、优选的,孤岛后备保护处理包括:

34、智能融合终端检测台区三相电压和频率,当监测到三相电压均低于设定的电压阈值且频率低于设定的频率阈值,同时持续时间达到设定的时间阈值后,判断台区停电,所有光伏智能开关跳闸;

35、智能融合终端收到配电云主站的遥控并网命令时,控制所有光伏智能开关合闸。

36、优选的,群调群控包括:

37、智能融合终端收的到配电云主站的遥控并网命令时,控制所有光伏智能开关合闸;

38、智能融合终端收的到配电云主站的遥控离网命令时,控制所有光伏智能开关分闸;

39、智能融合终端收的到配电云主站的有功功率、无功功率调节命令,则分解命令,按各光伏逆变器额定有功/额定无功占整个台区的百分比等比例执行调节;有功调节和无功调节不同时进行,无功调节过程结束,才进行有功调节;

40、智能融合终端收的到配电云主站的解除光伏调节命令时,恢复所有光伏逆变器到mppt发电模式。

41、优选的,调节间隔时间为10分钟,n的取值为6。

42、优选的,定期采集的间隔为1分钟。

43、优选的,粗调比例为10%,细调比例为2%。

44、有益效果:本发明采用基于台区智能融合终端的分布式光伏综合治理方法,充分发挥台区智能融合本地边缘计算能力,对过电压及光伏倒送判断与决策执行实现快速响应,同时支持光伏群调群控,主站可把台区控制的有功、无功目标下发融合终端,光伏综合治理策略分解目标值,并将指令分解到户,由安装在逆变器侧的光伏调控箱实现分布式光伏的柔性调节,执行全程达到分钟级以内,实现较好的治理效果。

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