一种减小配电网电压扰动的分布式电源无功控制方法

摘要

本发明提供一种减小配电网电压扰动的分布式电源无功控制方法，包括：获取分布式电源的装机容量 ，设置功率因数下限，设置允许迟相运行有功比例上限；获取分布式电源输入配电网的有功功率和无功功率；判断是否成立，若成立，判断0-**tan(arccos())是否成立，若成立进行下一个控制周期；若不成立，判断*tan(arccos())-*tan(arccos())是否成立，若成立，进入下一个控制周期；若不成立，判断>*tan(arccos())是否成立，若成立，减小直到*tan(arccos())。实施本发明，可抑制分布式电源有功出力较大时引起配电网较大的电压增量。

权利要求

1.一种减小配电网电压扰动的分布式电源无功控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取分布式电源的装机容量 ，设置功率因数下限 ，设置允许迟相运行有功比例上限 ；

步骤2，获取分布式电源输入配电网的有功功率 和无功功率 ；

步骤3，判断 是否成立，若成立，进入步骤4；若不成立，进入步骤6；

步骤4，判断0 - * *tan(arccos( ))是否成立，若成立，进入步骤8；

若不成立，进入步骤5；

步骤5，判断 >0是否成立，若成立，减小 直到 0，进入步骤8；若不成立，增大直到 - * *tan(arccos( ))，进入步骤8；

步骤6，判断 *tan(arccos( )) - *tan(arccos( ))是否成立，若成立，进入步骤8；若不成立，进入步骤7；

步骤7，判断 > *tan(arccos( ))是否成立，若成立，减小 直到*tan(arccos( ))，进入步骤8；若不成立，增大 直到 ≥- *tan(arccos( ))，进入步骤8；

步骤8，等候设定时间，返回步骤2，开始下一个周期的分布式电源无功控制。

2.如权利要求1所述的一种减小配电网电压扰动的分布式电源无功控制方法，其特征在于，所述功率因数下限 ，是指允许分布式电源所发功率的功率因数的最小值。

说明书

一种减小配电网电压扰动的分布式电源无功控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种减小配电网电压扰动的分布式电源无功控制方法。

背景技术

[0002] 随着国民经济的快速发展，人类对能源的需求越来越大。随着化石能源的快速消耗，能源危机在世界范围日趋严重。同时，化石能源在使用的过程中容易产生大量污染气体和温室气体，给人类的生存环境带来了许多不利的后果。在这种严峻的形势下，世界各国纷纷致力于新能源的开发。在电力领域，开发分散的新能源发电以取代原有的集中式火力发电，正逐渐成为新的研究热点。

[0003] 迫于自身需求与国际环境的压力，中国在近几年大力发展以风力发电、太阳能发电为代表的分布式电源。这些分布式电源接入电网，对当前化石能源的问题起到了一定的缓解作用。但是在分布式电源快速发展的同时，电网企业对并网的分布式电源的管理存在着滞后性。在无功控制方面，目前的做法一般是限制分布式电源所发功率的功率因数不低于某一限制，如0.95。而分布式电源出力存在着间歇性、波动性，当接入配电网的分布式电源容量较大时，随着分布式电源发出的有功功率和无功功率的间歇性波动，在当前的无功控制方式下，两者都会对配电网的电压造成较大的扰动，带来配电网调压的困难，显著影响电能质量。

发明内容

[0004] 为了抑制分布式电源有功出力较大时引起配电网较大的电压增量，本发明提出以限制相应无功出力的控制方式来减小电压扰动的方法。

[0005] 本发明提供一种的减小配电网电压扰动的分布式电源无功控制方法，包括以下步骤：

[0006] 步骤1，获取分布式电源的装机容量 ，设置功率因数下限 ，设置允许迟相运行有功比例上限 ；

[0007] 步骤2，获取分布式电源输入配电网的有功功率 和无功功率 ；

[0008] 步骤3，判断 是否成立，若成立，进入步骤4；若不成立，进入步骤6；

[0009] 步骤4，判断0 - * *tan(arccos( ))是否成立，若成立，进入步骤8；若不成立，进入步骤5；

[0010] 步骤5，判断 >0是否成立，若成立，减小 直到 0，进入步骤8；若不成立，增大 直到 - * *tan(arccos( ))，进入步骤8；

[0011] 步骤6，判断 *tan(arccos( )) - *tan(arccos( ))是否成立，若成立，进入步骤8；若不成立，进入步骤7；

[0012] 步骤7，判断 > *tan(arccos( ))是否成立，若成立，减小 直到*tan(arccos( ))，进入步骤8；若不成立，增大 直到 ≥- *tan(arccos( ))，进入步骤8；

[0013] 步骤8，等候设定时间，返回步骤2，开始下一个周期的分布式电源无功控制。

[0014] 其中，所述功率因数下限 ，是指允许分布式电源所发功率的功率因数的最小值。

[0015] 其中，所述允许迟相运行有功比例上限 ，是指允许分布式电源迟相运行的分布式电源所发有功功率占装机容量的最大比例。

[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

[0017] (1) 减小了分布式电源对配电网的电压扰动；

[0018] (2) 控制方法简单，容易实现，不会明显增加分布式电源无功控制的成本。

附图说明

[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0020] 图1为一种减小配电网电压扰动的分布式电源无功控制方法流程示意图。

[0021] 图2为采用本发明所提方法的分布式电源的运行区域示意图。

具体实施方式

[0022] 参见图1，为本发明提供一种减小配电网电压扰动的分布式电源无功控制方法流程示意图。

[0023] 本发明提供的减小配电网电压扰动的分布式电源无功控制方法，包括以下步骤：

[0024] 步骤1，获取分布式电源的装机容量 ，设置功率因数下限 ，设置允许迟相运行有功比例上限 ；

[0025] 步骤2，获取分布式电源输入配电网的有功功率 和无功功率 ；

[0026] 步骤3，判断 是否成立，若成立，进入步骤4；若不成立，进入步骤6；

[0027] 步骤4，判断0 - * *tan(arccos( ))是否成立，若成立，进入步骤8；若不成立，进入步骤5；

[0028] 步骤5，判断 >0是否成立，若成立，减小 直到 0，进入步骤8；若不成立，增大 直到 - * *tan(arccos( ))，进入步骤8；

[0029] 步骤6，判断 *tan(arccos( )) - *tan(arccos( ))是否成立，若成立，进入步骤8；若不成立，进入步骤7；

[0030] 步骤7，判断 > *tan(arccos( ))是否成立，若成立，减小 直到*tan(arccos( ))，进入步骤8；若不成立，增大 直到 - *tan(arccos( ))，进入步骤8；

[0031] 步骤8，等候设定时间，返回步骤2，开始下一个周期的分布式电源无功控制。

[0032] 其中，所述功率因数下限 ，是指允许分布式电源所发功率的功率因数的最小值。正常运行情况下的分布式电源，所发功率的功率因数不能小于 。

[0033] 其中，所述允许迟相运行有功比例上限 ，是指允许分布式电源迟相运行的分布式电源所发有功功率占装机容量的最大比例。

[0034] 以下将以一个总装机容量为49.5 MW的分布式电源为例。

[0035] 第一步，获取分布式电源的装机容量 ，得 =49.5 MW；功率因数下限 取值范围为0.95~0.98，设 为0.95；允许迟相运行有功比例上限 的取值范围为0.4~0.6，设为0.5；

[0036] 第二步，获取分布式电源输入配电网的有功功率 和无功功率 ；得 =30MW，=5 Mvar；

[0037] 第三步，判断得 成立 ( * =24.75 MW)，进入第四步；

[0038] 第五步，判断得0 - * *tan(arccos( ))不成立 ( >0)，进入第五步；

[0039] 第五步，判断得 >0成立，减小 直到 0，进入第八步，即等候设定时间，返回第二步，开始下一个周期的无功控制。依此循环，不再赘述。

[0040] 图2阴影部分表示采用本发明所提方法的分布式电源的运行区域示意图。

[0041] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

[0042] (1) 减小了分布式电源对配电网的电压扰动；

[0043] (2) 控制方法简单，容易实现，不会明显增加分布式电源无功控制的成本。

[0044] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。

[0045] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。