基于综合能源无功控制的用户功率因数控制方法_2

文档序号:8945125阅读:来源:国知局
系统的情景,其中,综合能源发电系统可 以是多种类型的发电系统,如光伏发电系统、小水电发电系统、小火电发电系统等,并且,该 综合能源发电系统具有以下特征:1)通过同步发电机、异步发电机、逆变器或双馈式感应 发电机接入配电网络;2)可作为一种电压无功资源参与配电网无功功率和电压调节。
[0036] 本发明的用户功率因数控制方法,包括:
[0037]步骤S1,依据《功率因数调整电费办法》,设定五个功率因素区间,包括:功率因素 区间UO = [PF。,1]、功率因素区间Ul = [PF1, PF。)、功率因素区间U2 = [PF2, PF1)、功率因 素区间U3 = [PF3, PF2)和功率因素区间U4 = [0, PF3),其中,PF。为《功率因数调整电费办 法》规定的对应用户的功率因素标准,PF1=PFq-O. 1,PF2= PF「0? 1,PF3= PF2-O. 1 ;
[0038] 从而,本步骤Sl通过划分功率因素区间,针对不同功率因数范围和无功缺额进行 差异化的综合能源无功控制,可满足用户功率因数考核要求,同时减少无功控制动作次数。
[0039] 步骤S2、设定k+1个以综合能源发电系统的额定功率PnS基准的有功出力标幺 值区间,分别为有功出力标幺值区间Y0, Y1,? ? ?,Yk,YO = [P。,Pn],Yi = [P1, P1 J,i = 1,2, "^k-LYk= [0,Pkl),其中,k 取值的限制条件为 ,P1= (80%-15% ,并且,Pkl彡125% *P_,Pniax为综合能源发电系统在一天之内的最大有功出力的 历史平均值,P_为综合能源发电系统在一天之内的最小有功出力的历史平均值,PniaJPPnin 均为以综合能源发电系统的额定功率Pn为基准的标么值,优选的,P_按当前时间之前一个 月内综合能源发电系统每天的最大有功出力进行平均计算,P_按当前时间之前一个月内 综合能源发电系统每天的最小有功出力进行平均计算;
[0040] 从而,本步骤S2通过划分有功出力标么值区间,针对不同有功出力范围进行差异 化的综合能源无功控制,可满足用户功率因数考核要求,同时保障综合能源有功发电要求。
[0041] 步骤S3、预设综合能源发电系统的实时有功出力标幺值P分别位于k+1个有功出 力标幺值区间时综合能源发电系统应对应输出的无功出力控制目标值Q raf的规则,其中, 综合能源发电系统的实时有功出力标么值P以综合能源发电系统的额定功率Pn为基准,包 括:
[0042] 当综合能源发电系统的实时有功出力标幺值P位于有功出力标幺值区间YO时, Qraf= 〇,即此时综合能源发电系统不发无功,从而优先满足综合能源发电系统的有功发电 要求,保障其有功出力;
[0043] 当综合能源发电系统的实时有功出力标幺值P位于有功出力标幺值区间Yi,i =
,其中,综合能源发电系统对应标准 规定的综合能源功率因数考核下限,例如:当综合能源发电系统为光伏发电系统时,PfS 按标准Q/CSG 1211001-2014《分布式光伏发电系统接入电网技术规范》中规定的综合能 源功率因数考核下限进行设定,该标准中规定分布式光伏发电系统功率因数应在超前〇. 95 至滞后0. 95范围内连续可调,即PFS取值为0. 95 ;从而,既满足了综合能源并网点功率因 数考核要求又预留了一定的无功裕度;
[0044] 当综合能源发电系统的实时有功出力标幺值P位于有功出力标幺值区间Yk时, Qraf= 0,即此时综合能源发电系统不发无功,从而满足综合能源并网点功率因数考核要求, 并避免有功出力过低导致功率因数不合格;
[0045] 从而,本步骤S3根据综合能源并网点功率因数考核要求和有功出力范围区间划 分,同时预留一定的无功裕度,计算得到综合能源无功出力在各个有功出力范围区间的控 制目标值。
[0046] 步骤S4、按照预设的采样间隔,采集综合能源发电系统的累计有功电能量W。、累计 无功电能量V。、实时有功出力标幺值P和实时无功出力标幺值Q,其中,实时有功电能量W。 和实时无功电能量V。分别为用户用电网络从本月1号至当前时间的有功电能量和实时无 功电能量,实时有功出力标幺值P和实时无功出力标幺值Q分别为用户用电网络在当前时 间的有功出力标幺值和无功出力标幺值;
[0047] 步骤S5、按下式实时计算用户用电网络从本月1号至当前时间的用户累计功率因 素 PF。:
[0049] 步骤S6、判断当前时间的用户累计功率因素PF。位于步骤Sl所设定的五个功率因 素区间中的哪一个;
[0050] 步骤S7、依据步骤S6的判断结果,确定综合能源发电系统在当前时间是否需要启 动无功控制,包括:
[0051] 当用户累计功率因素PF。位于功率因素区间UO时,无需启动无功控制;
[0052] 当用户累计功率因素PF。位于功率因素区间Ul时,判断综合能源发电系统在当前 时间的实时有功出力标幺值P是否位于有功出力标幺值区间Yl或Y2或Y3,如是,则无需启 动无功控制,如否,则在综合能源发电系统在当前时间的实时无功出力标幺值Q与当前时 间实时有功出力标幺值P按步骤S3的预设规则所对应的无功出力控制目标值Q raf不相等 时,需要启动无功控制;
[0053] 当用户累计功率因素PF。位于功率因素区间U2时,判断综合能源发电系统在当前 时间的实时有功出力标幺值P是否位于有功出力标幺值区间Yl或Y2,如是,则无需启动无 功控制,如否,则在综合能源发电系统在当前时间的实时无功出力标幺值Q与当前时间实 时有功出力标幺值P按步骤S3的预设规则所对应的无功出力控制目标值Q raf不相等时,需 要启动无功te制;
[0054] 当用户累计功率因素PF。位于功率因素区间U3时,判断综合能源发电系统在当前 时间的实时有功出力标幺值P是否位于有功出力标幺值区间Y1,如是,则无需启动无功控 制,如否,则在综合能源发电系统在当前时间的实时无功出力标幺值Q与当前时间实时有 功出力标么值P按步骤S3的预设规则所对应的无功出力控制目标值Q raf不相等时,需要启 动无功控制;
[0055] 当用户累计功率因素PF。位于功率因素区间U4时,如果综合能源发电系统在当前 时间的实时无功出力标幺值Q与当前时间实时有功出力标幺值P按步骤S3的预设规则所 对应的无功出力控制目标值Q raf不相等,则需要启动无功控制;
[0056] 步骤S8、当步骤S7确定综合能源发电系统在当前时间需要启动无功控制时,控制 综合能源发电系统按步骤S3预设的规则输出达到对应无功出力控制目标值Q raf的无功出 力,其中,控制综合能源发电系统无功出力可以通过控制综合能源发电系统中的综合能源 发电机组(同步发电机、逆变器)及其配置的无功补偿设备(电容器组、SVG等)实现。
[0057] 结合本发明以上实施例可知,在用户月累计功率因数较低,出现无功缺额时,可根 据功率因数实际情况和综合能源有功出力状态,通过控制综合能源无功出力来改善用户月 功率因数,可在满足综合能源发电要求和并网点功率因数考核要求的前提下,提高用户月 功率因数,同时对于提升本地电压水平,保障综合能源安全稳定运行等具有重要的理论和 现实意义。
[0058] 本发明的用户功率因数控制方法可以通过硬件、软件或两者的结合来实现。至于 是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可 以对于每种特定的应用,可以使用各种方法实现所述的功能,但这种实现不应被理解为超 出本发明实施例保护的范围。
[0059] 本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块,或单元都可以通过通用处理器, 数字信号处理器,专用集成电路(ASIC),现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置,离散门 或晶体管逻辑,离散硬件部件,或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处 理器可以为微处理器,可选地,该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制 器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现,例如数字信号处理器和微处理器, 多个微处理器,一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核,或任何其它类似的配置 来实现。
[0060] 本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软 件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存 储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、⑶-ROM或本领域中其它任意形式的存储 媒介中。示例性地,存储媒介可以与处理器连接,以使得处理器可以从存储媒介中读取信 息,并可以向存储媒介存写信息。可选地,存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储 媒介可以设置于ASIC中,ASIC可以设置于用户终端中。可选地,处
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