一种分布式光伏电站自动电压控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种分布式光伏电站自动电压控制装置及控制方法，控制装置包括通信管理模块、命令处理模块、AVC控制模块、数据管理模块、信息展示模块；通信管理模块负责与所连装置进行实时信息的收发；命令处理模块负责将通信管理模块接收和下发的遥调、遥控指令格式的转换；AVC控制模块根据当前接收到的实时信息，通过逆变器优先的控制策略对全站光伏逆变器、SVC/SVG系统进行无功功率控制并可以控制变电站分接头档位，使得当前电站的母线电压符合电网调度的要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供，控制装置包括通信管理模块、命令处理模块、AVC控制模块、数据管理模块、信息展示模块；通信管理模块负责与所连装置进行实时信息的收发；命令处理模块负责将通信管理模块接收和下发的遥调、遥控指令格式的转换；AVC控制模块根据当前接收到的实时信息，通过逆变器优先的控制策略对全站光伏逆变器、SVC/SVG系统进行无功功率控制并可以控制变电站分接头档位，使得当前电站的母线电压符合电网调度的要求。【专利说明】
本专利技术属于光伏电站控制
，具体涉及一种分布式光伏电站自动电压控制系统。
技术介绍
光伏电站电压控制目前仍处于起步阶段。电压控制在火电、水电等传统发电行业已经很成熟，但在新兴的光伏行业仍面临很多问题。由于太阳能资源的不稳定与周期性、功率因数限制以及分布式光伏地域分布比较分散等特性，导致分布式光伏电站的电压控制比其他发电行业要复杂困难很多。目前国内很多光伏电站的电压控制是通过人工投切电容器、电感器进行的，或者通过无功补偿装置SVC/SVG设备自动调节。人工控制的缺点很多，比如调节响应时间长、分配不合理、出错率高、人工成本高等；通过SVC/SVG设备自动调节，控制精度低、耗电成本较高、不能充分利用逆变器的无功出力，同时也给电网的安全可靠运行带来重大威胁。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本申请提供一种分布式光伏电站电压自动控制装置及电压控制方法，无功分配按照逆变器优先于无功补偿装置的调节策略进行分配，在满足调度电压要求的情况下使得无功补偿装置SVC/SVG设备无功出力最小，节约电站运行成本，如果全站无功功率不能满足。系统对实时数据进行移动平均，滤掉波动很大的值，使算法更准确。为了实现上述目的，本申请采取如下技术方案:一种分布式光伏电站自动电压控制装置，所述控制装置包括通信管理模块、命令处理模块、AVC控制模块、数据管理模块、信息展示模块；其特征在于:所述数据管理模块与通信管理模块相连；所述数据管理模块还分别连接至信息展示模块、AVC控制模块、命令处理模块；所述AVC控制模块与命令处理模块相连。通信管理模块还分别与站内综合控制系统、电网调度中心、光伏逆变器、无功补偿装置SVC/SVG系统、变电站变压器分接头相连。通信管理模块负责与站内综合控制系统、电网调度中心、光伏逆变器、SVC/SVG系统、变电站变压器分接头进行实时信息的收发；命令处理模块负责将通信管理模块接收和下发的遥调、遥控指令格式的转换；AVC控制模块根据当前接收到的最新的信息，通过相应的策略对全站光伏逆变器、SVC/SVG系统进行无功功率控制并可以控制变电站分接头档位，使得当前电站的母线电压符合电网调度的要求；数据管理模块负责存储系统涉及的所有数据信息包括历史库与实时库管理；信息展示模块负责展示系统运行的相关信息。所述通信管理模块负责采集遥测、遥信信息下发遥调、遥控信息，其中遥测、遥信信息包括逆变器的运行状态、无功功率、无功功率、无功控制标志、和无功控制标志，升压站高压侧母线的无功功率、无功功率和电压，变电站的分接头位置信息，以及无功补偿装置的无功功率和无功控制标志。遥调、遥控信息，包括对逆变器、无功补偿装置的无功遥调值，变电站的分接头位置的遥控。所述数据管理模块对所采集的逆变器的无功功率、无功功率和风速，升压站高压侧母线的无功功率、无功功率，和电压以及无功补偿装置的无功功率进行移动平均，再参与AVC控制模块的调节计算。所述的命令处理模块负责将通信管理模块接收到调度主站的遥调、遥控指令转化为AVC控制模块能够识别的规约信息，并将AVC控制模块下发的遥调、遥控指令转换为不同光伏逆变器、无功补偿装置、变电站分接头能够识别的形式。所述AVC控制模块计算AVC调节参考指标并根据逆变器优先的策略在逆变器与无功补偿装置之间分配无功功率，或者调节变电站分接头位置。本申请还公开了一种分布式光伏电站电压控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:(1)分布式光伏电站自动电压控制装置采集光伏电站各逆变器的无功功率、无功功率和风速，升压站高压侧母线的无功功率、无功功率、电压，以及无功补偿装置的无功功率，并对以上参数进行移动平均计算，接收调度下发的全站母线电压目标值；(2)计算自动电压控制考量指标，所述考量指标包括第i台逆变器的无功出力上调空间、第i台逆变器的无功出力下调空间、第i台无功补偿装置无功出力上调空间I无功补偿上调、M i台无功补偿装置无功出力下调空间Qii?器Ta ;全站无功出力总上调空间Q总上调空间、全站无功出力总下调空间Q总下调空间，第i台逆变器的上调能力Rateiffi变器上《1、第i台逆变器的下调能力Ratei逆变器下调、第i台无功补偿装置的上调能力Rateii功补偿上调、第i台无功补偿装置的下调能力Rateiitttteria,以及变电站分接头档位T ;其中，i为I至η的整数，η为全站光伏逆变器的数量；所述第i台逆变器的无功出力上调空间Qi 逆变器上调=Max( Qi逆变器理论上限，Qi逆变器实时变器实时，弟i台逆变器的无功出力下调全间变器下调=0旧变器实时-Min (Q^变器理论下限，Qi逆变器实时)?其中，论，为第i台逆变器在当前风速和有功下的理论无功出力上限，Qijl变器理论下限为第i台逆变器在当前风速和有功下的?论无功出力下限，Qi逆变器实时为第i台逆变器的当前实际无功出力；所述弟i台无功补偿装直的无功出力上调全间Qi无功补偿上调=Max (Qi无功补偿理论上限，Qi无功补偿实时)-?无功补偿实时，兎i台无功补偿装直的无功出力下调空间Qi无功补偿下调=Qi无功补偿实时_Min(Qi无功补偿实时，Qi无功补偿理论下限)； 其中，Qi无功补偿理论上限为弟i台无功补偿装直的理论无功出力上限，Qi无功补偿理论下限为第i台无功补偿装置的理论无功出力下限，Qi为第i台无功补偿装置的当前实际无功出力；全站无功出力总上调全间Q总上调空间=ΣQi逆变器上调+ Σ Qi无功补偿上调；全站无功出力总下调全间Q总下调空间=ΣQi逆变器下调+ Σ Qi无功补偿下调；弟i台逆变器的无功出力上调目S力Rateij^变器上调=Qi 变器上调/Q总上调空间；弟i台逆变器的无功出力下调目S力Ratei逆变器下调_Qi 变器下调/Q总下调空间;弟i台无功补偿装直的无功出力上调能力Ratei无功补偿上调=?无功补偿上调/Q总上调空间；弟i台无功补偿装直的无功出力下调能力Ratei无功补偿下调=Qi无功补偿下调/Q总下调空间；全站总的无功充电功率Q总充电-Q母线实时-Σ变器实时-Σ Q无功补偿实时，其中，Q母线实时为全站母线实时无功功率；全站系统电抗 X=(U本罔期母线-U上gj期母;4)/(Q本關母线/u本酬母线-◎上固期母线/u上關母线)；其中，?本为本周期全站母线电压均值，?±__为上个周期全站母线电压均值，1本_母线为本周期母线无功功率均值，互± ?为上个周期母线无功功率均值；全站母线无功总目标值Q母线目标=U母线目标*((U母线目标-U職实时)/X+Q母线实时/U母线实时)；其中，U母线目标为调度下发的全站母线电压目标值，U母线实时为全站母线实时电压；全站无功功率总差额QEQ1 逆变器实时_ 无功补陰买时S 其中为全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式光伏电站自动电压控制装置，所述控制装置包括通信管理模块、命令处理模块、AVC控制模块、数据管理模块、信息展示模块；其特征在于：所述数据管理模块与通信管理模块相连；所述数据管理模块还分别连接至信息展示模块、AVC控制模块、命令处理模块；所述AVC控制模块与命令处理模块相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐洋，王亮，缪继东，韩敬涛，赵凯，王申强，王华，刘春雷，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司苏州供电公司，北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11