应用于分布式光伏配电网短路过电压抑制方法及系统

本发明属于电能质量控制，涉及一种应用于分布式光伏配电网短路过电压抑制方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、就目前的能源问题以及国际形势来看，发展新能源是具有很明显的实际意义的举措。特别是在我国，发展新能源有助于我国迅速摆脱对外部能源的依赖，形成自给自足的良好局面。同样，在世界范围内，联合国也建议采用可再生能源。在各种可再生能源中，太阳能光伏系统已经得到了较好的发展。

3、随着分布式光伏的渗透率逐渐增加，新型电力系统也面临着诸多传统电力系统没有的新问题。例如，光伏发电易受外界气候条件的影响，具有极大的波动性、随机性，会对电力系统产生冲击，造成谐振、过压等问题。另外，分布式光伏在配电网并网中，如果在交流线路发生了短路故障，那么在继电保护装置将短路故障移除后，会在交流侧产生过电压，该过电压随着不同短路故障类型而变化，且都持续时间长、电压越限严重。过高的过电压会危害电力系统的绝缘，在交流电路中产生电晕损耗，严重者甚至击穿绝缘，形成电弧，对电力系统运行产生极其恶劣的影响。而且，如果电力系统中发生的是两相短路或者三相短路，那么有一定的可能会在短路切除后无法自行挥复稳定状态，威胁电力系统安全运行。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题，提出了一种应用于分布式光伏配电网短路过电压抑制方法及系统，本发明通过实现对分布式光伏逆变器的控制，有效抑制光伏接入系统在短路切除后的过电压。

2、根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

3、一种应用于分布式光伏配电网短路过电压抑制方法，包括以下步骤：

4、获取分布式光伏接入配电网系统中交流侧短路故障发生后，系统的电力参数，判断短路故障发生的位置及类型；

5、根据短路故障类型，选择相对应的过电压抑制策略，确定继电保护装置将切除短路的信号传输给光伏逆变器，并将此作为对积分器赋值的时间点，控制光伏逆变器中积分器的输出值为相应的控制策略所要求的输出值；

6、根据所选择的策略类型，按照短路故障切除信号的指令，分别对相应的逆变器进行控制。

7、作为可选择的实施方式，预先获取分布式光伏接入配电网系统正常运行时，光伏逆变器中积分器的稳态输出值。

8、作为可选择的实施方式，所述电力参数包括电压、电流、相位和功率中的若干。

9、作为可选择的实施方式，所述过电压抑制策略具体包括：策略1：当继电保护装置将切除短路的信号传输给光伏逆变器后，直接控制光伏逆变器内部的积分器输出初始值为零。

10、作为可选择的实施方式，所述过电压抑制策略具体包括：

11、策略2：当继电保护装置判断短路故障为单相接地短路时，当继电保护装置将切除短路的信号传输给光伏逆变器后，逆变器控制内部的积分器的初始输出值为系统正常运行时的稳态值。

12、作为可选择的实施方式，所述过电压抑制策略具体包括：

13、策略3：当短路故障为两相短路故障或三相短路故障时，当继电保护装置将切除短路的信号传输给光伏逆变器后，直接对积分器进行持续一段时间的赋值，控制光伏逆变器中积分器的输出值为系统正常运行时的稳态值；直至系统检测到系统电压恢复稳态，此时对积分器输出值的控制才能结束。

14、作为进一步限定的实施方式，逆变器中的积分器双环控制可分为两种控制形式，一是电压外环、电流内环控制形式，二是有功功率内外环、无功功率内外环控制形式。这两种控制形式中均含有pi控制器，因此两种控制形式的积分器均可应用的控制策略。

15、一种应用于分布式光伏配电网短路过电压抑制系统，包括：

16、参数获取模块，被配置为获取分布式光伏接入配电网系统中交流侧短路故障发生后，系统的电力参数，判断短路故障发生的位置及类型；

17、抑制策略选择模块，被配置为根据短路故障类型，选择相对应的过电压抑制策略，确定继电保护装置将切除短路的信号传输给光伏逆变器，并将此作为对积分器赋值的时间点，控制光伏逆变器中积分器的输出值为相应的控制策略所要求的输出值；

18、故障控制模块，被配置为根据所选择的策略类型，按照短路故障切除信号的指令，分别对相应的逆变器进行控制。

19、一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述方法中的步骤。

20、一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行所述的方法中的步骤。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

22、本发明可以显著降低分布式光伏接入配电网系统的短路故障过电压，加速短路故障切除后光伏系统电压恢复，提高配电网系统运行稳定性。

技术特征：

1.一种应用于分布式光伏配电网短路过电压抑制方法，其特征是，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种应用于分布式光伏配电网短路过电压抑制方法，其特征是，预先获取分布式光伏接入配电网系统正常运行时，光伏逆变器中积分器的稳态输出值。

3.如权利要求1所述的一种应用于分布式光伏配电网短路过电压抑制方法，其特征是，所述电力参数包括电压、电流、相位和功率中的若干。

4.如权利要求1所述的一种应用于分布式光伏配电网短路过电压抑制方法，其特征是，所述过电压抑制策略具体包括：策略1：当继电保护装置将切除短路的信号传输给光伏逆变器后，直接控制光伏逆变器内部的积分器输出初始值为零。

5.如权利要求1所述的一种应用于分布式光伏配电网短路过电压抑制方法，其特征是，所述过电压抑制策略具体包括：

6.如权利要求1所述的一种应用于分布式光伏配电网短路过电压抑制方法，其特征是，所述过电压抑制策略具体包括：

7.如权利要求4或5或6所述的一种应用于分布式光伏配电网短路过电压抑制方法，其特征是，逆变器中的积分器双环控制可分为两种控制形式，一是电压外环、电流内环控制形式，二是有功功率内外环、无功功率内外环控制形式。

8.一种应用于分布式光伏配电网短路过电压抑制系统，其特征是，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征是，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-7中任一项所述方法中的步骤。

10.一种终端设备，其特征是，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-7中任一项所述方法中的步骤。

技术总结
本发明提供了一种应用于分布式光伏配电网短路过电压抑制方法及系统，获取分布式光伏接入配电网系统中交流侧短路故障发生后，系统的电力参数，判断短路故障发生的位置及类型；根据短路故障类型，选择相对应的过电压抑制策略，确定继电保护装置将切除短路的信号传输给光伏逆变器后，对积分器赋值的时间点，控制光伏逆变器中积分器的输出值为相应的控制策略所要求的输出值；根据所选择的策略类型，按照短路故障切除信号的指令，分别对相应的逆变器进行控制。本发明通过实现对分布式光伏逆变器的控制，有效抑制光伏接入系统在短路切除后的过电压。

技术研发人员：孙凯祺,范宏进,刘洁,刘耀琳,孙媛媛,李可军
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12