光伏电站电压无功控制方法及装置与流程

本发明涉及光伏电站自动控制领域，具体涉及光伏电站电压无功控制方法及装置。

背景技术

目前光伏电站的建设越来越多。光伏电站电压自动控制是光伏电站中重要的环节。

当前光伏电站普遍采用的电压自动控制的方案是，预先设定好每次投入的无功补偿值，每一次电压自动控制系统都是采用预先设置好的无功补偿值进行无功补偿。

发明人发现，该方案主要存在如下缺点：首先缺乏灵活性，每次无功补偿之后所引起了电压变化将直接影响下一次的无功补偿值，每一次的无功补偿值应该是动态变化，而不应该采取固定的无功补偿值，缺乏灵活性；其次无功源操作频繁，随着无功补偿的不断进行，系统需要的无功将会越来越少，说明对提供无功源设备的数量和操作就越来越少，如果每次都是采用固定无功补偿值，则无功源的设备操作比较频繁。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是为了克服传统电压自动控制方案的不灵活、无功源操作频繁的缺陷，提供光伏电站电压无功控制方法及装置。

本发明实施例提供了一种光伏电站电压无功控制方法，包括：

一种光伏电站电压无功控制方法，包括：

无功控制装置动态计算灵敏系数；

基于灵敏系数动态计算下一次无功补偿值；

控制无功源以补偿所述无功补偿值到光伏电站系统中。

进一步地，所述无功控制装置动态计算灵敏系数，包括：

初始状态，所述无功控制装置初始化灵敏系数。

进一步地，所述无功控制装置动态计算灵敏系数，包括：

非初始状态，所述无功控制装置根据所述无功补偿前预测电压增量和所述无功补偿后实际电压增量的差的绝对值来判断是否修正灵敏系数；

若所述绝对值小于修正电压门槛值，则灵敏系数不变；

若所述绝对值大于修正电压门槛值，则修正灵敏系数。

进一步地，所述无功补偿前预测电压增量为：δu1＝u目-u实；

所述无功补偿后实际电压增量为：δu2＝u实后-u实；

其中，u目为目标电压，u实为无功补偿前的实际电压，u实后为补偿无功值后的实际电压。

进一步地，所述修正灵敏系数，包括：

如果电压增量比公式(δu1-δu2)/δu1>lqbc，则进行欠补偿修正灵敏系数：k＝k上×(1+kbc)；

如果电压增量比公式(δu2-δu1)/δu1>lgbc，则进行过补偿修正灵敏系数k＝k上×(1-kbc)；

其中，δu1为无功补偿前预测电压增量，δu2为无功补偿后实际电压增量，lqbc为欠补偿灵敏系数修正门槛值，lgbc为过补偿灵敏系数修正门槛值，k为灵敏系数，k上为上一步无功补偿灵敏系数，kbc为灵敏系数补偿步长。

进一步地，所述基于所述灵敏系数动态计算下一次无功补偿值，公式为：

δq＝k×δu1，

其中，δq为无功补偿值，k为灵敏系数，δu1为无功补偿前预测电压增量。

本发明实施例还提供一种光伏电站电压无功控制装置，包括：

灵敏系数计算模块，动态计算灵敏系数；

无功补偿计算模块，基于所述灵敏系数动态计算下一次无功补偿值；

无功补偿模块，控制无功源以补偿所述无功补偿值到光伏电站系统中。

进一步地，所述灵敏系数计算模块包括：

灵敏系数初始模块，初始化灵敏系数。

进一步地，所述灵敏系数计算模块包括：

灵敏系数修正判断模块，根据所述无功补偿前预测电压增量和所述无功补偿后实际电压增量的差的绝对值来判断是否修正灵敏系数；若所述绝对值小于修正电压门槛值，则灵敏系数不变；若所述绝对值大于修正电压门槛值，则修正灵敏系数。

进一步地，所述灵敏系数计算模块还包括：

灵敏系数修正模块，如果电压增量比公式(δu1-δu2)/δu1>lqbc，则进行欠补偿修正灵敏系数：k＝k上×(1+kbc)；如果电压增量比公式(δu2-δu1)/δu1>lgbc，则进行过补偿修正灵敏系数k＝k上×(1-kbc)；

其中，δu1为无功补偿前预测电压增量，δu2为无功补偿后实际电压增量，lqbc为欠补偿灵敏系数修正门槛值，lgbc为过补偿灵敏系数修正门槛值，k为灵敏系数，k上为上一步无功补偿灵敏系数，kbc为灵敏系数补偿步长。

本发明的实施例提供的技术方案，能够根据每次调节后的电压变化实时调整下次控制调节的无功补偿值；而且随着调节不断的进行，对无功源设备的控制数量和次数越来越少，避免无功源设备的频繁操作，实现光伏电站电压快速调节，有效维护光伏电站电压稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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。

图1是本发明一实施例提供的一种光伏电站电压无功控制方法流程示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种光伏电站电压无功控制方法流程图；

图3是本发明一实施例提供的一种光伏电站电压无功控制装置组成示意图；

图4是本发明一实施例提供的一种光伏电站电压无功控制装置组成示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图和实施例，对本发明技术方案的具体实施方式进行更加详细、清楚的说明。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。其只是包含了本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域技术人员对于本发明的各种变化获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明一实施例提供的一种光伏电站电压无功控制方法流程示意图，包括以下步骤。

在步骤s110中，无功控制装置动态计算灵敏系数。

无功补偿前预测电压增量为：δu1＝u目-u实；

无功补偿后实际电压增量为：δu2＝u实后-u实；

其中，u目为目标电压，u实为无功补偿前的实际电压，u实后为补偿无功值后的实际电压。

初始状态，无功控制装置初始化灵敏系数。

非初始状态，步骤s110包括以下步骤s111。

步骤s111，无功控制装置根据无功补偿前预测电压增量和无功补偿后实际电压增量的差的绝对值来判断是否修正灵敏系数。

若绝对值小于修正电压门槛值，即|δu1-δu2|＜uxz，则灵敏系数不变。若绝对值大于修正电压门槛值，即|δu1-δu2|＞uxz，，则修正灵敏系数。

如果修正灵敏系数，则进行步骤s1111。

步骤s1111，如果电压增量比公式(δu1-δu2)/δu1>lqbc，则进行欠补偿修正灵敏系数：k＝k上×(1+kbc)。

如果电压增量比公式(δu2-δu1)/δu1>lgbc，则进行过补偿修正灵敏系数k＝k上×(1-kbc)。

其中，δu1为无功补偿前预测电压增量，δu2为无功补偿后实际电压增量，lqbc为欠补偿灵敏系数修正门槛值，lgbc为过补偿灵敏系数修正门槛值，k为灵敏系数，k上为上一步无功补偿灵敏系数，kbc为灵敏系数补偿步长。

在步骤s120中，无功控制装置基于灵敏系数动态计算下一次无功补偿值。

计算无功补偿前预测电压增量δu1＝u目-u实，其中u目为目标电压，u实为无功补偿前的实际电压。基于灵敏系数计算无功补偿值δq＝k×δu1。

在步骤s130中，控制无功源以补偿无功补偿值到光伏电站系统中。

控制无功源，对光伏电站系统进行无功补偿，其无功补偿值即为上述计算的δq。

图2是本发明一实施例提供的一种光伏电站电压无功控制方法流程图，包括以下步骤。

在步骤s201中，无功控制装置初始化灵敏系数。

在本实施例中，灵敏系数的初始值根据光伏电站电压每升高1kv需要补偿的无功值经验值进行设定。灵敏系数初始值也可以根据其他因素设置，并不以此为限。

其中，δu1为无功补偿前预测电压增量，δu1＝u目-u实。其中，u目为目标电压，u实为无功补偿前的实际电压。

当∣u目-u实∣＞uqd时，uqd为无功补偿启动的电压门槛值，表示系统需要无功补偿，进入以下步骤s210，否则原地等待。

在步骤s202中，基于初始化的灵敏系数计算无功补偿值；

在步骤s203中，控制无功源以补偿无功补偿值到光伏电站系统中。

在步骤s210中，无功控制装置动态计算灵敏系数。

无功补偿前预测电压增量为：δu1＝u目-u实；

无功补偿后实际电压增量为：δu2＝u实后-u实；

其中，u目为目标电压，u实为无功补偿前的实际电压，u实后为补偿无功值后的实际电压。

具体而言，步骤s210包括以下步骤s211。

在步骤s211中，无功控制装置根据无功补偿前预测电压增量和无功补偿后实际电压增量的差的绝对值来判断是否修正灵敏系数。

若绝对值小于修正电压门槛值，即|δu1-δu2|＜uxz，则灵敏系数不变。若绝对值大于修正电压门槛值，即|δu1-δu2|＞uxz，，则修正灵敏系数。

如果修正灵敏系数，则进行步骤s2111。

在步骤s2111中，如果电压增量比公式(δu1-δu2)/δu1>lqbc，则进行欠补偿修正灵敏系数：k＝k上×(1+kbc)。

如果电压增量比公式(δu2-δu1)/δu1>lgbc，则进行过补偿修正灵敏系数k＝k上×(1-kbc)。

其中，δu1为无功补偿前预测电压增量，δu2为无功补偿后实际电压增量，lqbc为欠补偿灵敏系数修正门槛值，lgbc为过补偿灵敏系数修正门槛值，k为灵敏系数，k上为上一步无功补偿灵敏系数，kbc为灵敏系数补偿步长。

根据新的灵敏系数，进行下一步无功补偿。

由于流程图以循环表示同样的步骤，所以步骤s220在图2中与步骤s202相同，无功控制装置基于灵敏系数动态计算下一次无功补偿值。

计算无功补偿前预测电压增量δu1＝u目-u实，其中u目为目标电压，u实为无功补偿前的实际电压。基于灵敏系数计算无功补偿值δq＝k×δu1。

步骤s230在图2中与步骤s203相同，控制无功源以补偿无功补偿值到光伏电站系统中。

控制无功源，对光伏电站系统进行无功补偿，其无功补偿值即为上述计算的δq。

图3是本发明一实施例提供的一种光伏电站电压无功控制装置组成示意图。所述装置1包括灵敏系数计算模块11、无功补偿计算模块12、无功补偿模块13。

灵敏系数计算模块11动态计算灵敏系数。无功补偿计算模块12基于灵敏系数动态计算下一次无功补偿值。无功补偿模块13控制无功源以补偿无功补偿值到光伏电站系统中。

图4是本发明一实施例提供的一种光伏电站电压无功控制装置组成示意图。所述装置2包括灵敏系数计算模块21、无功补偿计算模块22、无功补偿模块23。

灵敏系数计算模块21包括灵敏系数修正判断模块211、灵敏系数修正模块212、灵敏系数初始模块213。

灵敏系数计算模块21动态计算灵敏系数。无功补偿计算模块22基于灵敏系数动态计算下一次无功补偿值。无功补偿模块23控制无功源以补偿无功补偿值到光伏电站系统中。

在初始状态，灵敏系数初始模块213初始化灵敏系数。

在非初始状态，灵敏系数修正判断模块211根据无功补偿前预测电压增量和无功补偿后实际电压增量的差的绝对值来判断是否修正灵敏系数；若绝对值小于修正电压门槛值，即|δu1-δu2|＜uxz，则灵敏系数不变；若绝对值大于修正电压门槛值，即|δu1-δu2|＞uxz，则修正灵敏系数。

其中，δu1为无功补偿前预测电压增量，δu2为无功补偿后实际电压增量，δu1＝u目-u实，δu2＝u实后-u实。其中，u目为目标电压，u实为无功补偿前的实际电压，u实后为补偿无功值δq后的实际电压。

灵敏系数修正模块212根据电源增量比公式来进行灵敏系数修正。如果电压增量比公式(δu1-δu2)/δu1>lqbc，则进行欠补偿修正灵敏系数：k＝k上×(1+kbc)；如果电压增量比公式(δu2-δu1)/δu1>lgbc，则进行过补偿修正灵敏系数k＝k上×(1-kbc)。

其中，δu1为无功补偿前预测电压增量，δu2为无功补偿后实际电压增量，lqbc为欠补偿灵敏系数修正门槛值，lgbc为过补偿灵敏系数修正门槛值，k为灵敏系数，k上为上一步无功补偿灵敏系数，kbc为灵敏系数补偿步长。

需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本发明而非限制本发明的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。