华南理工大学郭意葱获国家专利权
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龙图腾网获悉华南理工大学申请的专利一种分布式光伏低压并网四层联合柔性电压控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119324479B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411862574.X,技术领域涉及:H02J3/16;该发明授权一种分布式光伏低压并网四层联合柔性电压控制方法是由郭意葱;刘扬康;张勇军;何睿;潘焕柔;谭润桐;胡凌锋;康力;张逸凡;麦哲颖设计研发完成,并于2024-12-17向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种分布式光伏低压并网四层联合柔性电压控制方法在说明书摘要公布了:本发明公开一种分布式光伏低压并网四层联合柔性电压控制方法。首先获取次日各分布式光伏出力功率预测数据以及各用户负荷功率预测数据,预测不加柔性控制下的电压越上限时段;基于前一天预测到的越上限起始时段和当天实际电压越上限情况,确定储水式电热水器的启动策略;如仍然发生用户侧电压越上限的情况,则调增逆变器的无功消耗力求将电压降到合格范围;如光伏逆变器无功消耗达到极限值仍不足以实现控制目的,调节逆变器削减光伏发电有功功率力求将电压降到合格范围;如仍存在电压越上限的情况,则通过不对称分组智能开关跳闸来强制性削减光伏有功功率直到电压降到允许上限值以下。本发明能够解决分布式光伏大规模并网带来的电压越上限问题。
本发明授权一种分布式光伏低压并网四层联合柔性电压控制方法在权利要求书中公布了:1.一种分布式光伏低压并网四层联合柔性电压控制方法,其特征在于,包括以下步骤: S1、获取低压接入配电台区的各分布式光伏日前计划出力值、各分布式光伏出力历史数据和各用户负荷功率历史数据,预测不加柔性控制下的光伏出力功率、各用户负荷功率以及电压特性曲线:根据预测的不加柔性控制下的光伏出力数据和各用户负荷功率数据,设置每个时间点的负荷和发电条件,选择前推回代法对辐射状配电网进行潮流计算,得到电网每个时间点各节点的第一电压预测值、电流预测值和功率预测值;使用得到的数据,绘制电压特性曲线; S2、计算得到低压配电台区各节点的电压参考值,将预测得到的电压特性曲线与电压参考值进行对比判断电压越上限情况,基于光伏日前计划出力值和预测得到的光伏出力功率,获得光伏过剩功率,并基于光伏过剩功率和预测得到的电压特性曲线,确定光伏用户的储水式电热水器的启动策略,将储水式电热水器最大消耗总电量与时间间隔内光伏过剩电能比较,执行第一层控制得到光伏过剩功率:若,则继续执行步骤S3,否则结束计算; 所述计算低压配电台区各节点的电压参考值,具体如下: 使用滑窗算法对低压配电台区各节点电压做预处理;计算时间间隔内各节点的电压的平均值,若第个节点的电压未越上限,则以时间间隔内第个节点的电压的平均值作为第个节点的第一电压参考值,为配电网内的节点数量, =1,2……, ;若第个节点的电压发生越上限,则以规定的电压运行上限为第个节点的第一电压参考值;第个节点的第一电压参考值的计算公式为: 其中,为时间间隔内电压采样数;为时间间隔内第个节点的电压的历史量测值是步骤S1.5中进行潮流计算得到的时刻第个节点的第一电压预测值;为规定的电压运行上限; S3、计算并确定光伏电站功率调节模式,所述光伏电站功率调节模式包含无功调节模式、无功+有功削减模式,执行第二层控制:若进入无功+有功削减模式,执行步骤S5,若进入无功调节模式,执行步骤S4;其中,储水式电热水器不能完全消纳光伏过剩电能,调节逆变器有功无功力求将电压降到合格范围,计算确定光伏电站功率调节模式,具体步骤如下: S3.1、基于步骤S1预测得到的各用户负荷功率数据和步骤S2计算得到的第一层控制后的光伏过剩功率,重新进行潮流计算得到低压配电台区各节点的第二电压预测值,为配电网内的节点数量, =1,2……, ;按照步骤S2重新计算得到各节点的第二电压参考值; S3.2、确定步骤S3.1中计算得到的第二电压预测值最高的节点为主导节点,主导节点编号为;主导节点电压预调值为: ; S3.3、光伏电站的功率因数在超前0.95至滞后0.95的范围内动态可调;考虑光伏电站功率因数限制,第个光伏电站时刻的第一最大可输出无功功率为: 式中:为光伏电站功率因数,取值为0.95;为第个光伏电站时刻的最大可输出有功功率预测值;为配电网中的光伏电站数量,=1,2,……,; S3.4、通过采用非线性最小二乘法拟合各节点第二电压预测值与功率的关系,结合实时运行数据计算各节点间实时电压灵敏度; S3.5、无功功率最低可降至,计算主导节点电压最大可调量: 式中:为电压-无功灵敏度矩阵的第(,)个元素,表示第个节点对注入第个光伏电站的并网节点功率变化的电压灵敏度,第个节点为第个光伏电站的并网节点;为时刻第个光伏电站输出的无功功率; S3.6、计算配电网光伏无功评估系数: 时,此时调节电站无功将增大各节点电压幅值,需进入无功+有功削减模式;无功评估系数为正时,若,进入无功调节模式,若,则进入无功+有功削减模式; 若进入无功+有功削减模式,执行步骤S5,若进入无功调节模式,执行步骤S4; S4、调增逆变器的无功消耗将电压降到合格范围,计算得到发电计划,判断各节点电压是否达标,执行第三层控制:若达标则按当前发电计划下发指令,结束计算,若不达标则进入步骤S6; S5、此时光伏逆变器无功消耗达到极限值仍不足以实现控制目的,调节逆变器削减光伏发电有功功率力求将电压降到合格范围,判断各节点电压是否达标,执行第三层控制:若达标则按当前发电计划下发指令,结束计算,若不达标则进入步骤S6; S6、执行第四层控制:通过不对称分组智能开关跳闸来强制性削减光伏有功功率直到电压降到允许上限值以下。
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