本發(fā)明涉及分布式光伏并網(wǎng)和配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)電壓治理，尤其涉及一種配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著氣候變暖、能源危機(jī)問題的日益突出，可再生能源已成為發(fā)展趨勢。隨著全球能源轉(zhuǎn)型的不斷推進(jìn)，分布式光伏發(fā)電在配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)中的滲透率日益增加。

2、高比例光伏接入為電力系統(tǒng)帶來了顯著的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，但同時(shí)也對配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)的電能質(zhì)量和電壓穩(wěn)定性提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。光伏發(fā)電的隨機(jī)性和間歇性導(dǎo)致電壓波動(dòng)頻繁，尤其在低負(fù)荷時(shí)段和高光照強(qiáng)度下，電壓升高現(xiàn)象更為顯著。此外，光伏接入點(diǎn)的分布不均衡可能引發(fā)三相不平衡問題，這不僅影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，還對敏感用電設(shè)備造成潛在損害。

3、傳統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)方法，如調(diào)壓器和無功補(bǔ)償裝置，往往難以實(shí)時(shí)響應(yīng)光伏發(fā)電帶來的電壓波動(dòng)，且調(diào)節(jié)范圍有限，無法滿足高比例光伏接入背景下對電壓質(zhì)量的更高要求。針對這些問題，迫切需要一種自適應(yīng)的電壓調(diào)節(jié)方法和裝置，能夠?qū)崟r(shí)感知配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)中的電壓變化，并協(xié)同控制光伏逆變器、靜止動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置(static?var?generator，svg)、電容器組等設(shè)備無功輸出，自適應(yīng)調(diào)節(jié)電壓水平，確保配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)在各種運(yùn)行條件下的電壓穩(wěn)定性。

4、基于此，需要開發(fā)設(shè)計(jì)出一種配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中難以實(shí)時(shí)響應(yīng)光伏發(fā)電帶來的電壓波動(dòng)的問題。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)方法，包括：

3、獲取臺(tái)區(qū)變壓器低壓側(cè)公共連接點(diǎn)電壓偏差程度；

4、根據(jù)無功-電壓靈敏度以及所述電壓偏差程度計(jì)算電壓調(diào)節(jié)所需的無功功率變化量；

5、在發(fā)生電壓越限時(shí)，根據(jù)所述無功功率變化量、光伏逆變器無功變化量裕度、svg無功變化量裕度、電容器組無功變化量裕度以及各無功源的響應(yīng)速度，分先后地調(diào)整光伏逆變器的無功輸出、svg的無功輸出以及電容器組的無功輸出；

6、在電壓治理合格時(shí)，采用連續(xù)動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化控制策略，優(yōu)化無功功率分配。

7、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述根據(jù)無功-電壓靈敏度以及所述電壓偏差程度計(jì)算電壓調(diào)節(jié)所需的無功功率變化量，包括：

8、根據(jù)第一公式、無功-電壓靈敏度以及所述電壓偏差程度計(jì)算電壓調(diào)節(jié)所需的無功功率變化量，其中，所述第一公式為：

9、

10、式中，δq為無功功率變化量，k為無功功率-電壓靈敏系數(shù)，δu為電壓偏差程度，q2為第二時(shí)間節(jié)點(diǎn)的無功功率輸出，q1為第一時(shí)間節(jié)點(diǎn)的無功功率輸出，u2為第二時(shí)間節(jié)點(diǎn)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓，u1為第一時(shí)間節(jié)點(diǎn)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓。

11、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述在發(fā)生電壓越限時(shí)，根據(jù)所述無功功率變化量、光伏逆變器無功變化量裕度、svg無功變化量裕度、電容器組無功變化量裕度以及各無功源的響應(yīng)速度，調(diào)整光伏逆變器的無功輸出、svg的無功輸出以及電容器組的無功輸出，包括：

12、計(jì)算所述光伏逆變器無功變化量裕度、所述svg無功變化量裕度以及所述電容器組無功變化量裕度；

13、若所述無功功率變化量小于或等于所述光伏逆變器無功變化量裕度與所述svg無功變化量裕度之和，則調(diào)整所述光伏逆變器的無功輸出以及所述svg的無功輸出；

14、否則，先調(diào)整所述光伏逆變器的無功輸出以及所述svg的無功輸出，再調(diào)整所述電容器組的無功輸出。

15、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述計(jì)算所述光伏逆變器無功變化量裕度、所述svg無功變化量裕度以及所述電容器組無功變化量裕度，包括：

16、根據(jù)第二公式計(jì)算所述光伏逆變器無功變化量裕度，其中，所述第二公式為：

17、

18、式中，δqpv為光伏逆變器總無功調(diào)節(jié)裕度，qpv,i為第i臺(tái)光伏逆變器的實(shí)時(shí)無功功率，qpv_max,i以及qpv_min,i分別為第i臺(tái)光伏逆變器無功可調(diào)上限值以及下限值，m為光伏逆變器臺(tái)數(shù)，upcc為臺(tái)區(qū)變壓器低壓側(cè)公共連接點(diǎn)電壓，un為額定電壓；

19、根據(jù)第三公式計(jì)算所述svg無功變化量裕度，其中，所述第三公式為：

20、

21、式中，δqsvg為svg總無功調(diào)節(jié)裕度，qsvg,i為第i臺(tái)svg的實(shí)時(shí)無功功率，qsvg_max,i以及qsvg_min,i分別為第i臺(tái)svg無功可調(diào)上限值以及下限值，n為svg臺(tái)數(shù)；

22、根據(jù)第四公式計(jì)算所述電容器組無功變化量裕度，其中，所述第四公式為：

23、

24、式中，δqc為電容器組的總無功調(diào)節(jié)裕度，qc,i為第i臺(tái)電容器組的實(shí)時(shí)無功功率，qc_max,i以及qc_min,i分別為第i臺(tái)電容器組無功可調(diào)上限值以及下限值，l為電容器組臺(tái)數(shù)。

25、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述調(diào)整所述光伏逆變器的無功輸出以及所述svg的無功輸出，包括：

26、若所述光伏逆變器無功變化量裕度大于或等于所述無功功率變化量，則只調(diào)節(jié)所述光伏逆變器無功出力；

27、判斷第一不等式是否成立，其中，所述第一不等式為：

28、δq≤δqpv+μδqsvg

29、式中，δq為無功功率變化量，δqpv為光伏逆變器總無功調(diào)節(jié)裕度，μ為第一系數(shù)，δqsvg為svg總無功調(diào)節(jié)裕度；

30、若所述第一不等式成立，則根據(jù)所述光伏逆變器總無功調(diào)節(jié)裕度調(diào)整光伏逆變器無功輸出，并根據(jù)無功功率變化量與所述svg總無功調(diào)節(jié)裕度的差調(diào)整所述svg無功輸出。

31、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述采用連續(xù)動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化控制策略，優(yōu)化無功功率分配，包括：

32、若所述電容器組的總無功調(diào)節(jié)裕度大于所述無功功率變化量，則僅調(diào)整所述電容器組的無功輸出；

33、若所述電容器組的總無功調(diào)節(jié)裕度與光伏逆變器總無功調(diào)節(jié)裕度之和大于或等于所述無功功率變化量，則僅調(diào)整所述電容器組的無功輸出以及所述光伏逆變器的無功輸出；

34、若所述電容器組的總無功調(diào)節(jié)裕度與光伏逆變器總無功調(diào)節(jié)裕度之和小于所述無功功率變化量，則所述電容器組根據(jù)電容器組的總無功調(diào)節(jié)裕度調(diào)整無功輸出、所述光伏逆變器根據(jù)所述光伏逆變器總無功調(diào)節(jié)裕度調(diào)整無功輸出以及所述svg根據(jù)無功欠調(diào)部分調(diào)整無功輸出。

35、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述于光伏逆變器、所述svg以及所述電容器組的無功功率根據(jù)第五公式進(jìn)行分配，其中，所述第五公式為：

36、

37、式中，qpv_out,i、qsvg_out,i以及qsvg_out,i分別為第i臺(tái)光伏逆變器、第i臺(tái)svg以及第i臺(tái)電容器組無功輸出調(diào)節(jié)量，δqpv,i、δqsvg.i以及δqc,i分別是第i臺(tái)光伏逆變器、第i臺(tái)svg以及第i臺(tái)電容器組無功調(diào)節(jié)裕度，qpv_out、qsvg_out以及qc_out分別為光伏逆變器、svg以及電容器組的總無功輸出調(diào)節(jié)量，m、n以及l(fā)分別為光伏逆變器、svg以及電容器組的設(shè)備數(shù)量。

38、第二方面，本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)裝置，用于實(shí)現(xiàn)如上第一方面或第一方面的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)方法，所述配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)裝置包括：

39、電壓偏差獲取模塊，用于獲取臺(tái)區(qū)變壓器低壓側(cè)公共連接點(diǎn)電壓偏差程度；

40、無功功率計(jì)算模塊，用于根據(jù)無功-電壓靈敏度以及所述電壓偏差程度計(jì)算電壓調(diào)節(jié)所需的無功功率變化量；

41、第一電壓治理模塊，用于在發(fā)生電壓越限時(shí)，根據(jù)所述無功功率變化量、光伏逆變器無功變化量裕度、svg無功變化量裕度、電容器組無功變化量裕度以及各無功源的響應(yīng)速度，分先后地調(diào)整光伏逆變器的無功輸出、svg的無功輸出以及電容器組的無功輸出；

42、以及，

43、第二電壓治理模塊，用于在電壓治理合格時(shí)，采用連續(xù)動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化控制策略，優(yōu)化無功功率分配。

44、第三方面，本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器以及處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上第一方面或第一方面的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述方法的步驟。

45、第四方面，本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上第一方面或第一方面的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述方法的步驟。

46、本發(fā)明實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是：

47、本發(fā)明實(shí)施方式公開了一種配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)方法，其首先獲取臺(tái)區(qū)變壓器低壓側(cè)公共連接點(diǎn)電壓偏差程度；然后根據(jù)無功-電壓靈敏度以及所述電壓偏差程度計(jì)算電壓調(diào)節(jié)所需的無功功率變化量；接著在發(fā)生電壓越限時(shí)，根據(jù)所述無功功率變化量、光伏逆變器無功變化量裕度、svg無功變化量裕度、電容器組無功變化量裕度以及各無功源的響應(yīng)速度，分先后地調(diào)整光伏逆變器的無功輸出、svg的無功輸出以及電容器組的無功輸出；最后在電壓治理合格時(shí)，采用連續(xù)動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化控制策略，優(yōu)化無功功率分配。本發(fā)明實(shí)施方式能夠根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏差程度和多無功源設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)優(yōu)化和調(diào)整無功功率分配，實(shí)現(xiàn)對電壓越限的有效抑制，保障配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)提升電能質(zhì)量，為電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。