光伏電站低電壓穿越時(shí)的無功控制研究

王建軍

摘 要：我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在不斷的發(fā)展，在實(shí)施光伏電站低電壓穿越時(shí)的控制舉措方面，要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)更高，必須推動(dòng)電網(wǎng)的運(yùn)行可以平穩(wěn)順暢，因此相關(guān)的電力部門需要于操控光伏電站期間重視將系統(tǒng)低電壓穿越能力進(jìn)行提升。另外，電力部門進(jìn)行操控光伏電站期間，也應(yīng)該重視采取科學(xué)的無功控制舉措。本文對(duì)于光伏電站低電壓穿越期間的無功控制情況進(jìn)行詳盡的分析，提供給實(shí)踐工作有價(jià)值的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：光伏電站；低電壓；穿越時(shí)；無功控制

在電網(wǎng)建設(shè)中，光伏技術(shù)具有了越來越廣闊的應(yīng)用，而且應(yīng)用的價(jià)值巨大。不能忽略的問題就是，光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生跳閘期間，存在較長(zhǎng)的恢復(fù)過程，在此期間容易形成功率缺額問題，進(jìn)而使得出現(xiàn)更大部分的斷電情況，嚴(yán)重影響到正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)。因此，并網(wǎng)光伏電站并網(wǎng)期間應(yīng)該發(fā)揮出高效的低電壓穿越功效。

一、并網(wǎng)光伏電站對(duì)于低電壓穿越提出的相關(guān)要求

首先，在當(dāng)前國(guó)內(nèi)的光伏電站發(fā)展期間具有較為顯著的發(fā)展特征，主要體現(xiàn)就是大規(guī)模的開發(fā)以及高壓接入，并且存在分散開發(fā)和低電壓就地接入的情況。所以，在這種形勢(shì)下，實(shí)踐運(yùn)行期間會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行缺少平穩(wěn)性的情況。為將電網(wǎng)運(yùn)行的環(huán)境質(zhì)量提升，可以具備平穩(wěn)可靠的工作環(huán)境，應(yīng)該要求國(guó)家電網(wǎng)公司于實(shí)踐運(yùn)營(yíng)期間聯(lián)系起《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范》內(nèi)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)時(shí)的監(jiān)控管理好光伏電站，充分的保障可以時(shí)刻的于不間斷并網(wǎng)運(yùn)行情況中。其次，并網(wǎng)光伏電站低電壓穿越期間，還需要關(guān)注的問題就是，應(yīng)把最低電壓值 ULO 在同額定電壓 0.9 倍相等的環(huán)境中維持，另外，對(duì)于光伏電站運(yùn)行區(qū)域時(shí)間要科學(xué)的掌控，通常情況下，應(yīng)該使得T1、T2 分別是1s、2s，以獲得電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際需求，而且可以良好的維持在最好的運(yùn)行環(huán)境中。最后，并網(wǎng)光伏站低電壓穿越時(shí)，應(yīng)該控制無功電流是0的狀態(tài)，所以技術(shù)操作者操控光伏發(fā)電系統(tǒng)時(shí)候，要保障故障后無功電流可以達(dá)到電網(wǎng)運(yùn)行需求標(biāo)準(zhǔn)，通?？刂茷镮B=kIN（k在2及以上），可以確保電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)良好。

二、光伏電站低電壓穿越時(shí)的無功控制策略

（一）無功電壓優(yōu)化控制策略

首先，應(yīng)該對(duì)于無功電壓優(yōu)化控制策略人工智能加強(qiáng)深入的分析和研究。對(duì)于變電站電壓無功電壓控制具有不確定性的特征，可以實(shí)施模糊控制策略的模糊邏輯控制。經(jīng)模糊動(dòng)態(tài)規(guī)范法方案，形成模糊目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化，實(shí)施模糊加處理變壓器分接頭動(dòng)作次數(shù)、電壓值以及電容器投切時(shí)間，可以產(chǎn)生模糊運(yùn)算的最佳聯(lián)合和電容器的實(shí)際比容量的實(shí)際比。其次，重視研究分析無功電壓優(yōu)化控制策略負(fù)荷預(yù)測(cè)問題。應(yīng)該切實(shí)的確保變電站內(nèi)部變壓器分接頭動(dòng)作以及并聯(lián)電容器組投切二者次數(shù)是確切的數(shù)值，而且數(shù)值結(jié)果必須為有限的。建立在電壓符合預(yù)測(cè)技術(shù)前提下，形成數(shù)學(xué)模型，使其基于變電站無功電壓優(yōu)化控制基礎(chǔ)上，再依照變壓操作的數(shù)據(jù)庫(kù)資料內(nèi)容，階段性預(yù)測(cè)變電站的電壓實(shí)時(shí)負(fù)荷。之后密切聯(lián)系起人工智能的動(dòng)態(tài)規(guī)劃法，實(shí)施反饋補(bǔ)償調(diào)節(jié)，進(jìn)而獲得到變壓器分接頭、電容器組投切量變量組合并求解，最終使得變電站運(yùn)行狀態(tài)處于能夠操控的狀態(tài)中。最后，加強(qiáng)探究無功電壓優(yōu)化控制策略專家系統(tǒng)。建立在專家系統(tǒng)的無功功率和

電壓控制的優(yōu)化涵蓋兩項(xiàng)內(nèi)容，即形成數(shù)學(xué)模型以及形成變電站運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)。最后達(dá)到產(chǎn)生實(shí)時(shí)控制指令的目標(biāo)，于事先所規(guī)劃的限制條件狀態(tài)中，得到最好的控制成效。

（二）光伏電站低電壓穿越時(shí)的無功控制舉措分析

第一，重視無功控制策略基本的思想。如果在電網(wǎng)運(yùn)行期間，具有較多光伏系統(tǒng)接入，那么能夠出現(xiàn)擾動(dòng)或故障問題，所以一些國(guó)家電網(wǎng)公司操控電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境時(shí)主要是在光伏電站環(huán)境下置入無功補(bǔ)償裝置，達(dá)到改善電網(wǎng)故障的現(xiàn)象。但是，也相對(duì)的忽略施展光伏逆變器的性能。所以，這種情況下應(yīng)該高度的關(guān)注電網(wǎng)內(nèi)接入10kV或者35kV交流母線時(shí)，采取無功整定模式，把控制點(diǎn)電壓變化情況向無功輸出參考值進(jìn)行轉(zhuǎn)化，另外，嚴(yán)格的遵循逆變器無功輸出參考信號(hào)，對(duì)于控制點(diǎn)電壓實(shí)施有效的支撐，使得系統(tǒng)運(yùn)行的成效最理想。進(jìn)行設(shè)制無功控制策略基本思想時(shí)，也應(yīng)該對(duì)于光伏逆變器發(fā)出的無功功率實(shí)施充分的考慮。

第二，平臺(tái)搭建控制措施。無功控制期間，具有關(guān)鍵作用的一項(xiàng)影響指標(biāo)就是光伏逆變器，所以國(guó)家電網(wǎng)公司操控電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境期間，必須要嚴(yán)密的考慮此因素，同時(shí)進(jìn)行無功控制措施期間，形成三相六橋并網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，讓光伏直流電可以平穩(wěn)順利的轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣麟?。另外，光伏電站運(yùn)行時(shí)，逆變器輸出能夠?qū)τ诘碗妷旱拇┰匠尚Мa(chǎn)生一定的影響，所以進(jìn)行平臺(tái)搭建控制期間需要良好的掌控內(nèi)環(huán)有功電流，對(duì)于有功電流給定值加強(qiáng)掌握，防止因出現(xiàn)不合格的輸出電流問題，導(dǎo)致系統(tǒng)不能平穩(wěn)的工作。

三、光伏電站低電壓穿越時(shí)無功控制的注意事項(xiàng)

國(guó)家電網(wǎng)公司操控光伏電站低電壓穿越環(huán)境期間，必須要設(shè)定科學(xué)合理的目標(biāo)，即符合功率因素要求標(biāo)準(zhǔn)。而且控制好35kV變壓器功率相關(guān)因素，使得變壓器能夠一直為良好的運(yùn)行狀態(tài)，例如保持滯后0.95s左右，將電網(wǎng)損耗問題大大的防止，使得電網(wǎng)處于安全平穩(wěn)的運(yùn)行中。

進(jìn)行無功控制措施期間，也應(yīng)該著重的加強(qiáng)科學(xué)計(jì)算輸電損耗。鑒于此種問題，國(guó)家電網(wǎng)有關(guān)工作者需要嚴(yán)格的按照公式實(shí)施計(jì)算，確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和合理性，即計(jì)算公式具體為：△P=R·P2U2+Q2U2，以及線路壓降計(jì)算公式：△U=（P·R+Q·X）U。其中，線路電阻表示成R，線路電抗表示為X，母線電壓表示為U。進(jìn)行計(jì)算時(shí)，掌握住具體的輸電損耗信息，針對(duì)性的加強(qiáng)控制區(qū)域無功情況，使得控制的效果最為理想。

另外，良好的完成無功控制策略。進(jìn)行無功控制策略時(shí)，控制的舉措主要涉及到兩種，即一種為電壓控制模式，另一種為功率因數(shù)控制模式。有關(guān)技術(shù)者實(shí)施操控時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格的重視調(diào)度需求，科學(xué)的設(shè)制功率因數(shù)模式，將無功功率輸入到電網(wǎng)中，防止電網(wǎng)擾動(dòng)等故障問題。

結(jié)語：

綜上所述，國(guó)家電網(wǎng)公司為了獲得到平穩(wěn)可持續(xù)的發(fā)展，以及增強(qiáng)自身的市場(chǎng)地位，必須要關(guān)注科學(xué)的應(yīng)用光伏電站低電壓穿越時(shí)無功控制策略，有效的對(duì)電網(wǎng)無功情況控制進(jìn)行良好的實(shí)現(xiàn)。通過加強(qiáng)光伏電站低電壓穿越時(shí)的無功控制，穩(wěn)定電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境，確保運(yùn)行的安全可靠，滿足發(fā)展的實(shí)際需求。

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