一种低压分布式光伏分层分级调控方法与流程

本发明涉及一种低压分布式光伏分层分级调控方法，属于低压电源控制领域。

背景技术：

1、低压分布式光伏分层分级调控技术是在新能源发展和电力系统转型背景下应运而生的一项重要技术。随着全球能源危机不断加剧和环境污染问题日益严重，各国政府和企业都在积极寻找可再生能源，以此减少对化石能源的依赖。

2、光伏发电作为一种清洁、可再生的能源，在全球范围内得到了广泛的应用。然而，光伏发电的广泛应用也带来了一些问题，例如在电网稳定性、电能质量和系统安全性方面都受到了影响。尤其是在低压配电网中，由于光伏发电随机性和间歇性的特点，使得电网运行管理变得更加复杂，因此需要对低压分布式光伏发电系统进行有效的调控。

3、目前现有技术中通过微电网、储能系统和虚拟电厂的方式进行低压分布式光伏台区分层分级调控，虽然都可以实现分层分级的调控，但是基于微电网和储能系统的方式没有考虑发电量和用户负载，考虑因素较单一，从而导致调控结果不合理，而基于虚拟电厂的方式虽然考虑因素较全面，但是采用虚拟电厂技术进行计算方式复杂、控制及时性差。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种低压分布式光伏分层分级调控方法，用于解决现有技术中调控结果不合理、计算方式复杂、控制及时性差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

3、本发明提供了一种低压分布式光伏分层分级调控方法，该调控方法采用用户层并网自治、台区层边端自控和区域层聚合调控的三层调控策略进行调控。用户层并网自治是用户层的光伏采集监控单元对孤岛运行、电压越限和谐波越限进行监测，在出现异常时通过台区层上报给区域层，并按照自主生成调控策略或者基于区域层下发的第一调控策略的方式进行控制。台区层边端自控是台区层的采集终端对反向重过载和台区电压越限进行监测，在出现异常时上报给区域层，并按照自主生成调控策略或者基于区域层下发的第一调控策略的方式进行控制。区域层聚合调控是区域层的采集主站按照台区治理和用户治理控制需求自主生成第一调控策略并下发给台区层和用户层。

4、本发明通过用户层并网自治、台区层边端自控和区域层聚合调控的三层调控策略进行调控，可以实现低压分布式光伏分层分级控制，解决了低压分布式光伏大规模接入带来的电压越限和反向重过载问题，保障了电网安全稳定运行，有效地解决了现有技术中调控结果不合理、计算方式复杂、控制及时性差的问题。

5、进一步地，所述用户层自主生成调控策略的过程为：当用户层判断出孤岛运行时，光伏采集监控单元控制断路器跳闸；当用户层判断出电压越限时，进行过电压保护，实现光伏离网；当用户层判断出谐波越限，且电压谐波总畸变率大于电压谐波总畸变率超限阈值且持续时间大于持续时间阈值t时，光伏采集监控单元控制断路器跳闸。

6、进一步地，所述台区层自主生成调控策略的过程为：当台区层判断出反向重过载时，反向负载率大于反向负载率过载调控阈值且持续时间超过第一对应持续时间t1时，按照非自然人用户>自然人用户>其他用户的用户类型确定调控优先级，同一优先级内，按照累计时长由小到大参与，相等时长先刚性后柔性，柔性用户先无功后有功的调控机制，确定调控用户、调控方式和调控额度，生成分级调控策略，执行分级调控策略，并下发给用户层。

7、进一步地，当反向负载率小于反向负载率恢复阈值且持续时间超过第二对应持续时间t2时，按照其他用户>自然人用户>非自然人用户的用户类型确定调控优先级，同一优先级内按照累计时长由大到小恢复，相等时长先柔性后刚性，柔性用户先有功后无功的调控机制，确定调控用户、调控方式和调控额度，生成分级调控策略，执行分级调控策略，并下发给用户层。

8、进一步地，所述台区层自主生成调控策略的过程还包括：当台区层判断出用电用户电压越限时，将光伏用户电压从高到低进行排序，对最高电压启动调控策略进行调控，每执行一轮次，重新进行判断。

9、进一步地，所述区域层生成的第一调控策略与台区层生成的第一调控策略相同。

10、进一步地，所述区域层还按照电网调峰控制需求自主生成第二调控策略，并下发给用户层和台区层，用户层和台区层根据接收到的第二调控策略进行控制。

11、本发明区域层还按照电网调峰控制需求自主生成第二调控策略，并下发给用户层和台区层，用户层和台区层根据接收到的第二调控策略进行控制，可以满足调峰需求和电网需求。

12、进一步地，所述用户层按照调控策略优先级进行执行，优先级顺序为区域层策略指令＞台区层策略指令＞用户层策略指令。

13、本发明用户层按照调控策略优先级进行执行，可以有序地进行调控，而且也可以使调控结果更加宏观和合理。

技术特征：

1.一种低压分布式光伏分层分级调控方法，其特征在于，该调控方法采用用户层并网自治、台区层边端自控和区域层聚合调控的三层调控策略进行调控；所述用户层并网自治是用户层的光伏采集监控单元对孤岛运行、电压越限和谐波越限进行监测，在出现异常时通过台区层上报给区域层，并按照自主生成调控策略或者基于区域层下发的第一调控策略的方式进行控制；所述台区层边端自控是台区层的采集终端对反向重过载和台区电压越限进行监测，在出现异常时上报给区域层，并按照自主生成调控策略或者基于区域层下发的第一调控策略的方式进行控制；所述区域层聚合调控是区域层的采集主站按照台区治理和用户治理控制需求自主生成第一调控策略并下发给台区层和用户层。

2.根据权利要求1所述的低压分布式光伏分层分级调控方法，其特征在于，所述用户层自主生成调控策略的过程为：当用户层判断出孤岛运行时，光伏采集监控单元控制断路器跳闸；当用户层判断出电压越限时，进行过电压保护，实现光伏离网；当用户层判断出谐波越限，且电压谐波总畸变率大于电压谐波总畸变率超限阈值且持续时间大于持续时间阈值t时，光伏采集监控单元控制断路器跳闸。

3.根据权利要求1所述的低压分布式光伏分层分级调控方法，其特征在于，所述台区层自主生成调控策略的过程为：当台区层判断出反向重过载时，反向负载率大于反向负载率过载调控阈值且持续时间超过第一对应持续时间t1时，按照非自然人用户>自然人用户>其他用户的用户类型确定调控优先级，同一优先级内，按照累计时长由小到大参与，相等时长先刚性后柔性，柔性用户先无功后有功的调控机制，确定调控用户、调控方式和调控额度，生成分级调控策略，执行分级调控策略，并下发给用户层。

4.根据权利要求3所述的低压分布式光伏分层分级调控方法，其特征在于，当反向负载率小于反向负载率恢复阈值且持续时间超过第二对应持续时间t2时，按照其他用户>自然人用户>非自然人用户的用户类型确定调控优先级，同一优先级内按照累计时长由大到小恢复，相等时长先柔性后刚性，柔性用户先有功后无功的调控机制，确定调控用户、调控方式和调控额度，生成分级调控策略，执行分级调控策略，并下发给用户层。

5.根据权利要求1所述的低压分布式光伏分层分级调控方法，其特征在于，所述台区层自主生成调控策略的过程还包括：当台区层判断出用电用户电压越限时，将光伏用户电压从高到低进行排序，对最高电压启动调控策略进行调控，每执行一轮次，重新进行判断。

6.根据权利要求1所述的低压分布式光伏分层分级调控方法，其特征在于，所述区域层生成的第一调控策略与用户层和台区层自主生成的调控策略相同。

7.根据权利要求1所述的低压分布式光伏分层分级调控方法，其特征在于，所述区域层还按照电网调峰控制需求自主生成第二调控策略，并下发给用户层和台区层，用户层和台区层根据接收到的第二调控策略进行控制。

8.根据权利要求7所述的低压分布式光伏分层分级调控方法，其特征在于，所述用户层按照调控策略优先级进行执行，优先级顺序为区域层策略指令＞台区层策略指令＞用户层策略指令。

技术总结
本发明涉及一种低压分布式光伏分层分级调控方法，属于低压电源控制领域。本发明采用用户层并网自治、台区层边端自控和区域层聚合调控的三层调控策略进行调控。用户层并网自治是用户层的光伏采集监控单元对孤岛运行、电压越限和谐波越限进行监测，在出现异常时通过台区层上报给区域层，并按照自主生成调控策略或者基于区域层下发的第一调控策略的方式进行控制。台区层边端自控是台区层的采集终端对反向重过载和台区电压越限进行监测，在出现异常进行给区域层，并按照自主生成调控策略或者基于区域层下发的第一调控策略的方式进行控制。与现有技术相比，本发明解决了调控结果不合理、计算方式复杂、控制及时性差的问题。

技术研发人员：江桂香,付召辉,孔宏伟,王静,董斌,王理想,周亚楠,郭青青,马聪,齐仲嘯,黄倩,吴国栋,张琳琳,赵芳芳,孙绍军,周稚昊,孔维佳,郝小绘,岳战胜,杨全利,赵广东
受保护的技术使用者：河南许继仪表有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16