一種光伏電站avc控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光伏電站無功補償技術領域，尤其涉及光伏電站AVC控制方法。
【背景技術】
[0002]太陽能發電近年來在國家的大力扶持下獲得了巨大的發展，由于太陽能發電的隨機性、間歇性的特點，造成電網運行調度的困難和復雜化，對電網的安全穩定運行造成了很大影響，因此電網調度機構迫切需要實現光伏電站運行的實時監控。而AVC(自動電壓控制)技術作為光伏電站的新系統，對光伏電站電壓有著至關重要的影響。
[0003]光伏發電的快速發展，給電網帶來了巨大挑戰，使得電網需考慮大規模光伏接入電網的背景下，如何實現光伏電站輸出的功率控制至關重要。
[0004]光伏發電的隨機波動性，增加了電網運行控制的難度，降低電網運行經濟性。對于一個由數十臺甚至上百臺具有無功調節能力的逆變器，其無功控制的關鍵在于如何協調光伏電站無功控制與逆變器控制之間的關系。由于光伏電站機組容量相對較小，單臺逆變器無功調節難以實現對系統電壓的支撐，也難以滿足相關規程要求。因此，光伏電站的無功功率調節問題必然牽涉到眾多逆變器組及無功補償設備的聯合調節。如何協調控制每臺逆變器及無功補償設備的無功輸出，使得光伏電站并網點的無功輸出滿足系統負荷變化，抑制由負荷變化引起的母線電壓波動，抵御由局部電網故障造成的控制點電壓跌落，維持光伏電站接入區域電網電壓穩定問題備受關注。
[0005]目前主流的控制方案如下:光伏站AVC系統接收到調度中心主站下發的并網點母線電壓指令后，AVC子站結合當前站內運行工況，計算出電壓達標所需的無功量，根據逆變器有限，SVC或者SVG等無功補償設備次之，再提示調節或直接調節主變的順序進行控制。目前按照各逆變器等功率因數的分配策略將無功分配給各逆變器，若逆變器發出的無功不能滿足電壓調控要求，則再將無功指令下發給無功補償設備，使光伏電站母線電壓維持在調度中心下達的指令附近。
[0006]但目前這種方案在實際應用中存在以下問題:一、按照功率因數的分配策略，在一個指令周期內(目前已接入的各級調度，一般5分鐘下發一個指令，在一個指令周期內，太陽能電池板受光照強度影響，有功變化頻繁，這時會存在輸出指令變化頻繁的情況(一般是15-30S，根據計算出的的無功增量，單次或逐步下發給逆變器)；二、個別逆變器存在無功輸出不準，或者故障不能輸出無功的情況，造成本次調節誤差。
[0007]總而言之，目前光伏電站AVC調節的電壓合格率普遍偏低。
【發明內容】
[0008]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種光伏電站AVC控制方法。
[0009]本發明提出的一種光伏電站AVC控制方法，實時計算逆變器和無功補償裝置的控制誤差，在電壓無功調節過程中引入控制誤差補償和狀態預估技術，通過逐步減小光伏電站無功源的輸出和控制目標之間的穩態誤差的方式進行無功控制；具體包括以下步驟:
[0010]S1、獲取光伏電站逆變器及無功補償裝置的實時狀態數據和運行狀態信息以及升壓站電氣量信息；
[0011]S2、接收母線電壓控制指令，獲得無功目標；并結合站內光伏逆變器的電壓無功靈敏度、無功補償裝置的電壓無功靈敏度、并網點的電壓無功靈敏度，生成無功增量；
[0012]S3、計算可控逆變器數量及逆變器可控裕度，并計算可控無功補償設備可控裕度；
[0013]S4、根據無功增量分配無功控制目標，根據無功控制目標生成無功控制指令，并下發給可控逆變器及可控無功補償設備；
[0014]S5、判斷無功目標是否達到；
[0015]S51、當無功目標達到，則結束本輪控制，回歸S2 ;
[0016]S6、當無功目標未達到，則根據無功控制目標和當前無功實際值計算逆變器和無功補償設備控制偏差，并生成無功校正目標值下發給當前可控逆變器和當前可控無功補償設備；
[0017]S7、判斷無功目標是否達到，如果達到，則結束本輪控制，回歸S2 ;如果沒有達到，則回歸S6。
[0018]本發明接收無功目標后，能結合當前無功實際值，協調場內各無功源，快速跟隨主站下發的無功目標進行無功控制。本發明能合理分配逆變器、無功補償裝置的無功出力均衡，保證光伏電站設備安全穩定運行的前提下，實現動態的連續調節以控制并網點電壓，滿足電網電壓的要求。
[0019]優選地，步驟S4具體包括以下步驟:
[0020]S41、將無功增量與逆變器可控裕度總值比較；
[0021]S42、當無功增量小于或等于逆變器可控裕度總值，則控制逆變器釋放無功裕度；
[0022]S43、當無功增量大于逆變器可控裕度總值，則控制逆變器釋放所有的無功裕度，然后通過無功補償設備進行無功補償。
[0023]本發明首先充分利用逆變器進行無功補償，當僅靠逆變器的無功容量不能滿足無功增量需要時，再控制調節無功補償裝置進行無功補償。層次性強，分工明確，有利于提高無功調節的精確性。
[0024]優選地，步驟S42具體為:選擇當前可控逆變器組內的多臺逆變器，被選擇的逆變器組釋放所有無功裕度；如果達到無功目標，則結束控制；如果無功目標未達到，則計算當前被選擇參與無功控制的逆變器總無功，并與無功增量生成偏差值，將偏差值與當前可控逆變器的無功裕度比較，如果偏差值小于當前可控逆變器的無功裕度，通過控制逆變器釋放無功裕度進行無功補償。
[0025]優選地，如果偏差值小于當前可控逆變器的無功裕度，通過控制逆變器釋放無功裕度進行無功補償的方式如下:若偏差值小于或等于一臺逆變器的可控無功裕度，則隨機選擇一臺逆變器釋放無功裕度；若偏差值大于一臺逆變器的可控無功裕度，則繼續隨機選擇一臺逆變器釋放無功裕度，直至偏差值消除完成。
[0026]本發明在對逆變器進行無功裕度釋放時，結合了狀態預估技術，首先選擇一部分逆變器釋放無功裕度，然后根據偏差值，再對可控逆變器進行逐一釋放無功裕度。如此，既避免了傳統的逐一調節無功功率效率低下的問題，又避免了一次釋放無功裕度過多，導致超量補償無功功率的問題。
[0027]優選地，判斷無功目標是否達到的方式為:根據當前母線目標電壓與當前母線電壓之間的電壓差值，進行判斷。
[0028]優選地，無功補償設備包括SVG和SVC。
[0029]優選地，步驟SI中的電氣量信息至少應包括升壓站主變高低壓側母線電壓、主變高低壓側有功功率和無功功率、變壓器檔位。電氣量信息收集的越全面，越有利于對電網狀態的精確判斷。
[0030]本發明通過改變逆變器的分配方式、實時計算逆變器和無功補償裝置的控制誤差，在電壓無功調節過程中引入控制誤差補償和狀態預估技術。通過對逆變器和無功補償裝置無功電壓控制目標的誤差補償處理，使光伏電站無功出力的輸出和無功控制目標之間的穩態誤差逐步減小，直到達到無功控制目標，有利于提高電壓調節合格率。通過狀態估計來修正控制目標，整個電壓控制過程中，安全性和穩定性得以提高，提高了并網點電壓安全運行水平。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發明提出的一種光伏電站AVC控制方法流程圖；
[0032]圖2為本發明提出的一種光伏電站AVC控制方法局部流程圖。
【具體實施方式】
[0033]本發明提出的一種光伏電站AVC控制方法，實時計算逆變器和無功補償裝置的控制誤差，在電壓無功調節過程中引入控制誤差補償和狀態預估技術，通過逐步減小光伏電站無功源的輸出和控制目標之間的穩態誤差的方式進行無功控制。
[0034]本發明接收無功目標后，能結合當前無功實際值，協調場內各無功源，快速跟隨主站下發的無功目標，首先充分利用逆變器進行無功補償，當僅靠逆變器的無功容量不能滿足無功增量需要時，再控制調節無功補償裝置進行無功補償。
[0035]本發明能合理分配逆變器、無功補償裝置的無功出力均衡，保證光伏電站設備安全穩定運行的前提下，實現動態的連續調節以控制并網點電壓，滿足電網電壓的要求。
[0036]參照圖1，本發明提供的光伏電站AVC控制方法具體步驟如下:
[0037]S1、獲取光伏電站逆變器及無功補償裝置的實時狀態數據和運行狀態信息以及升壓站電氣量信息，以便實時了解電網狀態，便于后續對光伏電站的精確控制。電氣量信息至少應包括升壓站主變高低壓側母線電壓、主變高低壓側有功功率和