用于光伏场站并网点电压重构的光伏逆变器无功控制方法与流程

本发明涉及一种适用于光伏场站并网点电压重构的光伏逆变器无功控制策略。

背景技术：

1、在当前可再生能源飞速发展的背景下，光伏发电作为一种清洁低碳的能源方式，已成为全球能源结构转型的重要组成部分。目前电力系统中，光伏电站数量不断攀升，发电量占比也逐渐提高，光伏电站已成为新能源发电的重要形式之一。光伏电站的拓扑结构一般是由大规模光伏面板串并联汇集，经逆变器转换为交流，最后通过并网变压器接入电力系统。因此，并网点电压稳定性对于电网的稳定性至关重要。

2、并网点电压稳定性和无功功率的平衡密切相关。传统光伏电站的无功功率调节主要依赖于外部补偿设备，如静止无功发生器(svg)和调相机。svg以其快速响应和精准控制著称，能有效改善电力系统的功率因数和电压质量，适合于需要快速动态调节的场合。它们的模块化设计也支持灵活扩展，适应不同规模的需求，但受限于较高的成本、有限的过载能力以及在高温环境下可能降低的性能。与之相对，调相机可以提供大容量的无功功率调节能力，具有更好的过载处理能力和长期运行的稳定性，适用于大规模电力应用。然而，它们的响应速度较慢，且因体积大重量重而需要较大的安装空间，维护成本也相对较高。因此，寻找一种低成本又高效的无功补偿方式，成了目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种基于光伏逆变器无功控制的并网点电压重构控制方法，根据各逆变器的无功裕量成比例调整无功输出，以维持并网点电压稳定，可以减少外部无功补偿设备的配置容量，从而降低光伏电站投资建设成本；同时保证了无功响应的快速性。

2、为了实现上述发明目的，本方法采取如下技术方案：

3、一种适用于光伏场站并网点电压重构的光伏逆变器无功控制方法，其特征在于利用光伏逆变器裕量进行无功补偿，实现了低成本且高效稳定的并网点电压重构。

4、所述方法具体步骤如下：

5、s1：采集并网点电压，计算无功调整值；

6、s2：无功调整值发送至各逆变器；

7、s3：各逆变器采集输入侧电压和输出侧电压电流；

8、s4：各逆变器计算有功无功功率参考值

9、s5：各逆变器内环控制根据有功无功功率参考值调整输出

10、进一步的，在步骤s1中，无功调整值δq计算如下：

11、

12、式中，ki2为无功比例积分器的比例系数；kp2为无功比例积分器的积分系数；为并网点额定电压；vpcc为实际电压，s为拉普拉斯算子。

13、进一步的，在步骤s4中，各逆变器计算无功有功功率参考值方法如下：

14、

15、式中，分别为有功参考值和无功参考值；ui，dc为逆变器输入侧电容电压；为输入侧电容电压参考值；ki1为有功比例积分器的比例系数；kp1为有功比例积分器的积分系数；λi为调整系数；δq为并网点无功调整值；s为拉普拉斯算子。

16、调整系数计算如下：

17、

18、式中，si为逆变器额定容量；pi为逆变器实际输出有功功率。

19、本发明的有益效果是：

20、(1)本发明利用光伏逆变器提供无功支持而减少或替代外部无功设备，可以降低建设投资成本

21、(2)本发明使得光伏逆变器根据裕量参与无功调节，可以防止过载而维持逆变器稳定运行

22、(3)本发明利用光伏逆变器快速响应特性参与无功调节，可以保证并网点电压高效重构能力。

技术特征：

1.用于光伏场站并网点电压重构的光伏逆变器无功控制方法，其特征在于利用光伏逆变器裕量进行无功补偿；

2.根据权利要求1中所述的控制方法，其特征在于：在步骤s1中，无功调整值δq计算如下：

3.根据权利要求1中所述的控制方法，其特征在于：在步骤s4中，各逆变器计算无功有功功率参考值方法如下：

技术总结本发明涉及一种适用于光伏场站并网点电压重构的光伏逆变器无功控制方法，针对外部无功补偿设备建设维护成本高等问题，利用光伏逆变器裕量进行无功补偿，实现了低成本且高效稳定的并网点电压重构。本方法具有以下优点：(1)本发明利用光伏逆变器提供无功支持而减少或替代外部无功设备，可以降低建设投资成本；(2)本发明使得光伏逆变器根据裕量参与无功调节，可以防止过载而维持逆变器稳定运行；(3)本发明利用光伏逆变器快速响应特性参与无功调节，可以保证并网点电压高效重构能力。技术研发人员：倪佳华,陈雨薇,贾妍博,杨林刚,王宗琦,杨文斌,郦洪柯,闵宽受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2