一种调节电网电压的方法技术

本发明专利技术公开了一种调节电网电压的方法，该方法包括：根据电网电压实际值的取值范围，采用电压控制模式或无功补偿模式，获取静止无功发生器的输出无功功率参考值；根据输出无功功率参考值，获取静止无功发生器的输出无功电流参考值；获取静止无功发生器的输出无功电流实际值，根据输出无功电流实际值和输出无功电流参考值，调节静止无功发生器的输出无功电流，从而实现对电网电压的调节。本方法能够实现在调节电网电压的同时兼顾无功补偿，能够实现对电网电压快速、可靠地调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，具体地说，涉及。
技术介绍
近年来，随着风电、光伏等新能源发电行业的迅速发展，大量风电、光伏电站并入电网，由此也给电力系统带来了很多新的问题，其中，无功电压问题是最突出和最受关注的问题之一。 例如，在并网运行的风力发电项目中，升压站是将风电电力输送到电网的关键环节。在风电场实际运行中，由于风力的间歇性和随机性，导致风力发电机组不能持续稳定地发电，而风力发电机组的不稳定运行会造成升压站电压非常大的波动，威胁到用电安全，严重时甚至会导致母线电压波动致使风电机组停机的情况，而反复切机将会缩短风机寿命。为了保持升压站的电压波动在要求的范围内，就需要升压站的动态无功补偿装置采用合适的控制方法进行合理有效的无功补偿。 现有的电网电压调节方法主要是以无功功率或并网点电压等单一参数为控制对象。而由于并网点电压与功率因数之间存在耦合关系，所以以任何一个参数为控制对象都会影响到另一个参数，从而造成控制结果的不准确。 基于上述情况，亟需一种能够准确、可靠地对电网电压进行调节的方法。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了，所述方法包括以下步骤:根据电网电压实际值的取值范围，采用电压控制模式或无功补偿模式，获取静止无功发生器的输出无功功率参考值；根据所述输出无功功率参考值，获取静止无功发生器的输出无功电流参考值；获取所述静止无功发生器的输出无功电流实际值，根据所述输出无功电流实际值和输出无功电流参考值，调节所述静止无功发生器的输出无功电流，从而实现对电网电压的调节。 根据本专利技术的一个实施例，如果所述电网电压实际值在预设电压范围内，则采用无功补偿模式获取所述输出无功功率参考值，否则采用电压控制模式获取所述输出无功功率参考值。 根据本专利技术的一个实施例，采用电压控制模式获取所述输出无功功率参考值包括以下步骤:判断所述电网电压实际值是否大于预设电压最大值；如果所述电网电压实际值大于所述预设电压最大值，则根据第一电压控制模型获取所述输出无功功率参考值，否则根据第二电压控制模型获取所述输出无功功率参考值。 根据本专利技术的一个实施例，根据第一电压控制模型获取所述输出无功功率参考值包括以下步骤:将所述静止无功发生器中的网侧电压外环调节器的参考电压配置为预设电压最大值，得到所述网侧电压外环调节器输出的调节器第一输出功率；根据所述输出无功功率实际值与电网侧无功功率，计算电站的无功功率；判断所述电站的无功功率是否小于零，如果小于，则将所述输出无功功率参考值确定为所述调节器第一输出功率，否则进一步判断所述电站的无功功率的绝对值是否小于或等于所述调节器第一输出功率的绝对值；如果所述电站的无功功率的绝对值小于或等于所述调节器第一输出功率的绝对值，则将所述输出无功功率参考值确定为所述调节器第一输出功率，否则进一步判断所述调节器第一输出功率与所述电站的无功功率之和的绝对值是否小于第一功率阈值；如果所述调节器第一输出功率与所述电站的无功功率之和的绝对值小于所述第一功率阈值，则将所述输出无功功率参考值确定为所述电站的无功功率的负数值，否则将所述输出无功功率参考值确定为第二功率阈值。 根据本专利技术的一个实施例，根据如下表达式计算所述第一功率阈值: 1= 其中，％表示第一功率阈值，1(表示比例因子，1—表示预设电压最大值，表示预设电压最小值。 根据本专利技术的一个实施例，根据如下表达式计算所述第二功率阈值: 02 = 「X X 1-⑴-+ 八 V」1 其中，％表示第二功率阈值，」表示调节器第一输出功率，X表示比例因子， 表示预设电压最大值，。表示预设电压最小值，八表示预设电压死区值。 根据本专利技术的一个实施例，根据第二电压控制模型获取所述输出无功功率参考值包括以下步骤:将所述静止无功发生器中的网侧电压调节外环调节器的参考电压配置为预设电压最小值，得到所述网侧电压调节外环调节器输出的调节器第二输出功率；根据所述输出无功功率实际值与电网侧无功功率，计算电站的无功功率；判断所述电站的无功功率是否大于零，如果大于，则将所述输出无功功率参考值确定为所述调节器第二输出功率，否则进一步判断所述电站的无功功率的绝对值是否小于或等于所述调节器第二输出功率的绝对值；如果所述电站的无功功率的绝对值小于或等于所述调节器第二输出功率的绝对值，则将所述输出无功功率参考值确定为所述调节器第二输出功率，否则进一步判断所述调节器第二输出功率与所述电站的无功功率之和的绝对值是否小于第三功率阈值；如果所述调节器第二输出功率与所述电站的无功功率之和的绝对值小于第三功率阈值，则将所述输出无功功率参考值确定为所述电站的无功功率的负数值，否则将所述输出无功功率参考值确定为第四功率阈值。 根据本专利技术的一个实施例，根据如下表达式计算所述第三功率阈值: ^3= 其中，％表示第三功率阈值，1(表示比例因子，1—表示预设电压最大值，表示预设电压最小值。 根据本专利技术的一个实施例，根据如下表达式计算所述第四功率阈值: [0021〕 04 = (^+尺 X〔 1-八。1-] 其中，％表示第四功率阈值，9^012表示调节器第二输出功率，X表示比例因子， 表示预设电压最大值，。表示预设电压最小值，八表示预设电压死区值。 根据本专利技术的一个实施例，采用所述无功补偿模式获取所述无功功率参考值包括以下步骤:获取所述静止无功发生器中的无功补偿环的输出功率，计算该功率与所述输出无功功率实际值的差值，得到差值功率；判断所述无功补偿环的输出功率是否大于或等于零，如果大于或等于，则进一步判断所述差值功率的绝对值是否大于或等于第五功率阈值，如果是，则将所述输出无功功率参考值确定为第六功率阈值，否则将所述输出无功功率参考值确定为所述无功补偿环的输出功率；如果所述无功补偿环的输出功率小于零，则进一步判断所述差值功率的绝对值是否大于或等于第七功率阈值，如果是，则将所述输出无功功率参考值确定为第八功率阈值，否则将所述输出无功功率参考值确定为确定为所述无功补偿环的输出功率。 根据本专利技术的一个实施例，根据如下表达式计算所述第五功率阈值: XX (^-?) 其中，表示第五功率阈值，1(表示比例因子，0眶表示预设电压最大值，队表示电网电压实际值。 根据本专利技术的一个实施例，根据如下表达式计算所述第六功率阈值: 06 = (^+尺 X〔 1-八。-?] 其中，％表示第六功率阈值，0^0表示静止无功发生器的输出无功电流实际值，X表示比例因子，^-表示预设电压最大值，表示预设电压死区值，队表示电网电压实际值。 根据本专利技术的一个实施例，根据如下表达式计算所述第七功率阈值: XX 其中，表示第七功率阈值，X表示比例因子，表示预设电压最小值，队表示电网电压实际值。 根据本专利技术的一个实施例，根据如下表达式计算所述第八功率阈值: 08 = (^+尺 X〔 (11-+ 八 II肋)-?] 其中，表示第八功率阈值，0^0表示静止无功发生器的输出无功功率实际值，尺表示比例因子，表示预设电压最小值，八表示预设电压死区值，队表示电网电压实际值。 本专利技术依据实时性、简单性、有效性的原则，提出提供一种可实现调节电网电压并兼顾无功补偿的电网电压调节方法。为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调节电网电压的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：根据电网电压实际值的取值范围，采用电压控制模式或无功补偿模式，获取静止无功发生器的输出无功功率参考值；根据所述输出无功功率参考值，获取静止无功发生器的输出无功电流参考值；获取所述静止无功发生器的输出无功电流实际值，根据所述输出无功电流实际值和输出无功电流参考值，调节所述静止无功发生器的输出无功电流，从而实现对电网电压的调节。

【技术特征摘要】
1.一种调节电网电压的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 根据电网电压实际值的取值范围，采用电压控制模式或无功补偿模式，获取静止无功发生器的输出无功功率参考值； 根据所述输出无功功率参考值，获取静止无功发生器的输出无功电流参考值； 获取所述静止无功发生器的输出无功电流实际值，根据所述输出无功电流实际值和输出无功电流参考值，调节所述静止无功发生器的输出无功电流，从而实现对电网电压的调节。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于， 如果所述电网电压实际值在预设电压范围内，则采用无功补偿模式获取所述输出无功功率参考值，否则采用电压控制模式获取所述输出无功功率参考值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，采用电压控制模式获取所述输出无功功率参考值包括以下步骤: 判断所述电网电压实际值是否大于预设电压最大值； 如果所述电网电压实际值大于所述预设电压最大值，则根据第一电压控制模型获取所述输出无功功率参考值，否则根据第二电压控制模型获取所述输出无功功率参考值。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据第一电压控制模型获取所述输出无功功率参考值包括以下步骤: 将所述静止无功发生器中的网侧电压外环调节器的参考电压配置为预设电压最大值，得到所述网侧电压外环调节器输出的调节器第一输出功率； 根据所述输出无功功率实际值与电网侧无功功率，计算电站的无功功率； 判断所述电站的无功功率是否小于零，如果小于，则将所述输出无功功率参考值确定为所述调节器第一输出功率，否则进一步判断所述电站的无功功率的绝对值是否小于或等于所述调节器第一输出功率的绝对值； 如果所述电站的无功功率的绝对值小于或等于所述调节器第一输出功率的绝对值，则将所述输出无功功率参考值确定为所述调节器第一输出功率，否则进一步判断所述调节器第一输出功率与所述电站的无功功率之和的绝对值是否小于第一功率阈值； 如果所述调节器第一输出功率与所述电站的无功功率之和的绝对值小于所述第一功率阈值，则将所述输出无功功率参考值确定为所述电站的无功功率的负数值，否则将所述输出无功功率参考值确定为第二功率阈值。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据如下表达式计算所述第一功率阈值: Qi = |KX (umax-umin) 其中，Q:表示第一功率阈值，K表示比例因子，Umax表示预设电压最大值，Umin表示预设电压最小值。6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，根据如下表达式计算所述第二功率阈值:= Qvoi_i_KX [Umax- (Umin+ Δ udb)] 其中，q2表示第二功率阈值，(Lu表示调节器第一输出功率，K表示比例因子，umax表示预设电压最大值，υ—表示预设电压最小值，AUdb表示预设电压死区值。7.如权利要求3?6中任一项所述的方法，其特征在于，根据第二电压控制模型获取所述输出无功功率参考值包括以下步骤: 将所述静止无功发生器中的网侧电压调节外环调节器的参考电压配置为预设电压最小值，得到所述网侧电压调节外环调节器输出的调节器第二输出功率； 根据所述输出无功功率实际值与电网侧无功功率，计算电站的无功功率； 判断所述电站的无功功率是否大于零，如果大于，则将所述输出无功功率参考值确定为所述调节器第二输出功率，否则进一步判断所述电站的无功功率的绝对值是否...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹洋，唐建宇，仇乐兵，林丽，彭勃，徐万良，刘永丽，周方圆，吕顺凯，杨磊，陈孟君，邱文俊，蔡蔚，秦灿华，徐振，初蕊，王桂华，李庆武，
申请(专利权)人：株洲变流技术国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43