一种消除光伏发电站跨主变无功环流的调节方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于光伏发电站电压无功自动调节技术领域，特别涉及一种消除光伏发电 站跨主变无功环流的调节方法。
【背景技术】
[0002] 国标GB/T19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》规定：光伏发电站的 无功电源包括光伏并网逆变器及光伏发电站无功补偿装置。光伏发电站要充分利用并网逆 变器的无功容量及其调节能力；当逆变器的无功容量不能满足系统电压调节需要时，应在 光伏发电站集中加装适当容量的无功补偿装置，必要时加装动态无功补偿装置（SVG)。
[0003] 该国标还规定，通过IOkV~35kV电压等级接入电网的光伏发电站在其无功输出 范围内，应具备根据光伏发电站并网点电压水平调节无功输出，参与电网电压调节的能力， 其调节方式和参考电压、电压调差率等参数应由电网调度机构设定。通过110(66)kV及以 上电压等级接入电网的光伏发电站应配置无功电压控制系统，具备无功功率调节及电压控 制能力。根据电网调度机构指令，光伏发电站自动调节其发出（或吸收）的无功功率，实现 对并网点电压的控制，其调节速度和控制精度应满足电力系统电压调节的要求。
[0004] 该国标还规定，光伏发电站的电压控制目标为：当公共电网电压处于正常范围内 时，通过ll(K66)kV电压等级接入电网的光伏发电站应能够控制光伏发电站并网点电压在 标称电压的97%~107 %范围内，通过220kV及以上电压等级接入电网的光伏发电站应能 够控制光伏发电站并网点电压在标称电压的100%~110%范围内。
[0005] 动态无功补偿装置无功输出分发出或吸收两个方向，一般用正数表示发出无功、 用负数表示吸收无功，如一套动态无功补偿装置的额定容量为20MVar (兆乏），则其无功 输出的范围为_20MVar至+20MVar，分别表示最大可吸收无功20MVar、最大可发出无功 20MVar。动态无功补偿装置无功输出为OMVar，表示它既不发出无功、也不吸收无功。
[0006] 动态无功补偿装置增加其发出的无功，将会导致流入主变的无功增加，反之动态 无功补偿装置增加其吸收的无功，将会导致流出主变的无功增加。因此也用正数表示流入 主变低压侧的无功，负数表示流出主变低压侧的无功。
[0007] 光伏发电站一般采用高压侧单母线、低压侧单母线分段的接线方式，实际运行时 母联开关处于断开状态。这种情况下，可能会出现低压母线上的无功异号（设无功由低压 母线流向变压器，为低压母线无功的正方向），即出现了跨主变的无功环流现象，这种无功 环流会使主变的有功损耗明显增加，影响光伏发电站主变的经济运行。通常利用安装在主 变低压侧的电容器组消除无功环流，但受制于电容器组的无功只能一组一组投切，不能平 滑精细的调节主变低压侧的无功，导致利用电容器组调节时并网点无功和电压波动较大。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种消除光伏发电站跨主变无 功环流的调节方法，本发明方法使得光伏发电站出现跨主变无功环流现象时能得到及时消 除，减少了主变损耗，提高了光伏发电站运行的经济性；同时由于采用分步调节的方法，使 得并网点电压在整个调节过程中保持了平稳过渡，提高了光伏发电站运行的安全性和可靠 性。
[0009] 本发明提出的一种消除光伏发电站跨主变无功环流的调节方法，其特征在于，首 先主变低压侧母联开关均处于断开状态，在每台主变低压侧加装一个动态无功补偿装置 SVG，使主变个数和SVG个数相同；该方法包括以下步骤：
[0010] 1)在调节周期（10至60秒可配置）到来时，
[0011] 从光伏发电站当地监控系统可获取所有主变低压侧和SVG的当前无功值；
[0012] 所有主变低压侧当前无功值大于0(即主变低压侧流入无功）的主变无功记为 QiQ = 1，…，n)，总个数为n;对应SVG的当前无功值记为Qsvgj (i = 1，…，n)，每个SVG 无功调节步长（每个SVG每次无功调节的最大允许值）记为Qsvg stap i;
[0013] 累加所有大于0的无功值，记为Q+:
[0015] 所有主变低压侧当前无功值小于0(即主变低压侧流出无功）的主变无功记为 Qk(k = 1，…，m)，总个数为m ;对应SVG的当前无功值记为Qsvgji(k = 1，…，m)，每个SVG 无功调节步长（每个SVG每次无功调节的最大允许值）记为Qsvg stap k;
[0016] 累加所有小于0的无功值绝对值，记为Q ;
[0018] 2)若Q+等于0或Q等于0时，不进行消除环流的无功调节，转步骤1)，表明此时 主变无功环流不存在；
[0019] 3)若Q+和Q都不等于0时，表明存在主变无功环流，需要进行消除环流的无功调 节。这里需要再区分两种情况考虑：
[0020] 3-1)若Q+大于Q，表示流入主变的无功总和大于流出主变的无功总和，意味着为 了消除本次环流至少需要使所有流出主变的无功减少为〇 (使Q为〇);同时为了保持并网 点电压的稳定，也需要减少等量的流入主变的无功；
[0021] 设每台低压侧当前无功值小于0 (即主变低压侧流出无功）的对应SVG无功设定 值为Qsvg Mt k，则：
[0022] Qsvg-set k= Qsvgk-Qk，（k = 1，
[0023] 若I Qk I > Qsvg step k,则该主变低压侧当前无功值小于0的对应SVG无功设定值修 正为：
[0024] Qsvg-set-k= Qsvg-k+Qsvg-step-k，(k = 1，
[0025] 统计所有主变低压侧总流出无功的减少量记为Qsvg set，则：
[0027] 设每台主变低压侧当前无功值大于0 (即主变低压侧流入无功）的对应SVG无功 调整量为Qsvgj6l^1，则：
[0028] Qsvg deita l= Qsvgset /n,(i= 1, -,n)
[0029] 若Qsvgdeltal>Qi，则该台主变低压侧当前无功值大于0的对应SVG无功调整量修 正为：
[0030] Qsvgdeltal =QpQ= 1，…，n)
[0031] 若Qsvgdeltal>QHgstapi，则该台主变低压侧当前无功值大于0的对应SVG无功调 整量修正为：
[0032] Qsvgdeltal=Qsvg-stepi，Q= 1，…，n)
[0033] 设每台主变低压侧当前无功值大于0 (即主变低压侧流入无功）的对应SVG无功 设定值为QsvgsetlU:
[0034] Qgen-set-iQsvg-iQsvg-delta-i'（i? ?n)，转步骤I);
[0035] 3-2)若Q+小于Q时，表示流入主变的无功总和小于流出主变的无功总和，意味着 为了消除本次环流至少需要使所有流入主变的无功减少为〇 (使Q+为〇);同时为了保持并 网点电压的稳定，也需要减少等量的流出主变的无功；
[0036] 设每台主变低压侧当前无功值大于0 (即主变低压侧流入无功）的对应SVG无功 设定值为QsvgsetlU:
[0037] Qsvgsetl=QMgl-Q1,(i= 1，…，n)
[0038] 若Q1 >Qsvgstepi，则该主变低压侧当前无功值大于0的对应SVG无功设定值修正 为：
[0039] Qsvgsetl=Qsvg-「Qsvgstep-pQ= 1，…，n)
[0040] 统计所有主变低压侧总流入无功的减少量记为QsvgMt+，则：
[0042] 设每台主变低压侧当前无功值小于0 (即主变低压侧流出无功）的对应SVG无功 调整量为Qsvg_d6lta_k，则：
[0043] Qsvg-delta-k=Qsvg-set+/m，（k= 1，
[0044] 若Qsvgdeltak>IQkI，则该主变低压侧当前无功值小于0的对应SVG无功调整量修 正为：
[0045] QsvgdeItak= |Qk|，（k= 1，…，m)
[0046] 右Qsvg-delta-k〉Qsvg-step-k， 则该主变低压侧当前无功值小于0的对应SVG无功调整 量修正为：
[0047] Qsvgdeltak=Qsvg-stepk，(k= 1，
[0048] 设每台主变低压侧当前无功值小于0 (即主变低压侧流出无功）的对应SVG无功 设定值为QsvgMtk，则：
[0049] Qgen-set-k=Qsvg-k+Qsvg-delta-k，（k= 1，…，m)，转步骤 1)。
[0050] 本发明方法的特点及优点是：
[0051] 本发明在光伏发电站并网点电压和光伏阵列机端电压都合格的基础上，当光伏发 电站出现跨主变无功环流现象时，通过分两类调整各主变低压侧流出和流入无功的对应 SVG无功设定值，使跨主变无功环流得到及时消除，减少了主变损耗，提高了光伏发电站运 行的经济性；同时由于各主变低压侧流出和流入无功尽可能采用等量调整的方法，以及设 置动态无功补偿装置的无功调节步长限制每次调节的幅度，使得并网点电压在整个调节过 程中保持了平稳过渡，提高了光伏发电站运行的安全性和可靠性。
【具体实施方式】
[0052] 下面结合一个具体实施例，介绍本发明的消除光伏发电站跨主变无功环流的调节 方法。
[0053] 本发明提出的一种消除光伏发电站跨主变无功环