陳玉芳

內(nèi)蒙古民族大學(xué) 內(nèi)蒙古 赤峰 024000

本文首先針對分布式光伏發(fā)電接入點的特性進行深入探討后，總結(jié)出來一種分布式光伏發(fā)電協(xié)調(diào)控制方法，該方法能夠有效避免產(chǎn)生饋線電壓超過上限現(xiàn)象。其主要是針對分布式發(fā)電單元的接入點位置在出現(xiàn)電壓超越現(xiàn)象的時候能夠?qū)崿F(xiàn)自動啟動，這樣就能夠?qū)夥刖W(wǎng)的有功功率進行合理限制，在此基礎(chǔ)上有效的避免了出現(xiàn)電壓超越上限的問題，由此也能針對目前光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)的電壓超上限問題進行有效解決。

1 分布式光伏協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)

本文設(shè)計了分布式光伏協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，提出了一種防止饋線電壓越限的分布式光伏發(fā)電協(xié)調(diào)控制方法。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)充分利用了現(xiàn)有分布式光伏發(fā)電單元的通信接口和遠(yuǎn)程控制能力，采用無線通訊方式，實現(xiàn)了多個分布式光伏發(fā)電單元的開放式、分布式協(xié)調(diào)控制。

分布式光伏協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)采用主從控制結(jié)構(gòu),具體由一個協(xié)調(diào)控制中心和多個協(xié)調(diào)控制終端構(gòu)成，如圖1所示。協(xié)調(diào)控制中心是具有遠(yuǎn)程通信功能的工業(yè)PC機，主要負(fù)責(zé)信息的處理和協(xié)調(diào)控制命令的生成，控制多個協(xié)調(diào)控制終端運行。協(xié)調(diào)控制終端負(fù)責(zé)采集并網(wǎng)點電壓和逆變器實發(fā)有功等信息并上傳中繼單元，接收中繼單元下傳的控制命令，對光伏逆變器實施控制，調(diào)整光伏注入配電網(wǎng)的有功。

協(xié)調(diào)控制終端與中繼單元之間采用無線射頻的通信方式，中繼單元與協(xié)調(diào)控制中心可以采用靈活的通信方式，如有線或5G等。

圖1 分布式光伏協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)

2 防止饋線電壓越限的分布式光伏發(fā)電協(xié)調(diào)控制方法

當(dāng)配電網(wǎng)中的某個分布式光伏發(fā)電單元的協(xié)調(diào)控制終端檢測到其接入點電壓vi＞Vc1時，啟動通信連接，該協(xié)調(diào)控制終端向其他協(xié)調(diào)控制終端發(fā)送廣播命令。各控制終端接收到命令后，開始記錄各接入點的電壓和分布式光伏發(fā)電所發(fā)出的功率。

分布式光伏注入配電網(wǎng)的有功上限值預(yù)測可采取如下方式實現(xiàn)：

1)關(guān)鍵接入點分布式光伏注入配電網(wǎng)有功上限值預(yù)測：

圖2 p點注入有功上限值的預(yù)測

假設(shè)光伏發(fā)電接入點的實際的預(yù)警電壓值分別為Vc1和Vc2，而且Vc2要大于Vc1。Vc1主要表示的是在t0時間階段上在接入點位置上實現(xiàn)產(chǎn)生的電壓值vp(t0)的具體數(shù)值，在這一時間階段上光伏發(fā)電系統(tǒng)實際上輸出的功率值達(dá)到了Pp(t0)，該數(shù)值就是上圖中的A點。光伏逆變器在實際的運行過程中電壓主要是按照實際0.5% pu的方式步進，這也就表示當(dāng)處于時間節(jié)點t1的時候p點實際產(chǎn)生的電壓值vp(t1)達(dá)到了Vc1+0.5%，在這一時間節(jié)點光伏實際的輸出有功功率達(dá)到了Pp(t1)，該數(shù)值就是上圖中的B點。但是上述t0以及t1這兩個時間點之間的間隔相對較小，因此，接入點的電壓以及功率實際上呈現(xiàn)出的是一種線性關(guān)系，而且這一線性AB的斜率為：

將AB延長至C點，使C點的電壓值為Vc2，曲線斜率不變，則可知電壓到達(dá)Vc2時對應(yīng)注入有功應(yīng)為Pp,res(t2)為，

2)其他接入點分布式光伏注入配電網(wǎng)有功上限值預(yù)測

當(dāng)同樣處在t0時間節(jié)點的時候，在接入點j位置實際產(chǎn)生的額電壓為vj(t0)，光伏實際的輸出功率達(dá)到了Pj(t0)，同樣，與B所對應(yīng)的B′，同樣處在t1時間節(jié)點的時候，接入點j實際的光伏電壓為vj(t1)，分布式光伏注入電網(wǎng)有功Pj(t1)，直線A′B′的斜率為

在t2時間節(jié)點，光伏接入點p實際產(chǎn)生的電壓值達(dá)到了Vc2時，那么相對應(yīng)的光伏接入點j實際產(chǎn)生的電壓值V′c2,j(t2)。分布式光伏因為是處在了同一個區(qū)域，因此其實際上受到了光照強度也基本相同，因此，輸出功率實際產(chǎn)生的變化程度也基本相同，在這種情況下，兩個接入點j以及p實際電壓值呈現(xiàn)出如下關(guān)系：

由上式可得出接入點j的電壓預(yù)警值：

將直線A′B′延長至C′點，使C′點電壓值為V′c2,j(t2)，由此得出接入點j處的注入有功上限值為：

3 結(jié)論

在本文的研究過程中針對光伏注入電網(wǎng)的管理主要采取了一種分布式光伏發(fā)電注入電網(wǎng)有功方法，在此基礎(chǔ)上還需要針對分布式光伏實際的協(xié)調(diào)控制模式以及饋線終端設(shè)備的管理以及調(diào)壓變壓器的管理等問題進行深入研究，這樣就能夠為分布式電源接入提供更加科學(xué)的管理依據(jù)。