光伏電站低電壓穿越時的無功控制研究

王建軍

摘 要：我國的經(jīng)濟在不斷的發(fā)展，在實施光伏電站低電壓穿越時的控制舉措方面，要求的質(zhì)量標準更高，必須推動電網(wǎng)的運行可以平穩(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)低電壓穿越能力進行提升。另外，電力部門進行操控光伏電站期間，也應該重視采取科學的無功控制舉措。本文對于光伏電站低電壓穿越期間的無功控制情況進行詳盡的分析，提供給實踐工作有價值的指導。

關(guān)鍵詞：光伏電站；低電壓；穿越時；無功控制

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

一、并網(wǎng)光伏電站對于低電壓穿越提出的相關(guān)要求

首先，在當前國內(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，在這種形勢下，實踐運行期間會出現(xiàn)運行缺少平穩(wěn)性的情況。為將電網(wǎng)運行的環(huán)境質(zhì)量提升，可以具備平穩(wěn)可靠的工作環(huán)境，應該要求國家電網(wǎng)公司于實踐運營期間聯(lián)系起《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范》內(nèi)有關(guān)的標準，實時的監(jiān)控管理好光伏電站，充分的保障可以時刻的于不間斷并網(wǎng)運行情況中。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，對于光伏電站運行區(qū)域時間要科學的掌控，通常情況下，應該使得T1、T2 分別是1s、2s，以獲得電網(wǎng)運行的實際需求，而且可以良好的維持在最好的運行環(huán)境中。最后，并網(wǎng)光伏站低電壓穿越時，應該控制無功電流是0的狀態(tài)，所以技術(shù)操作者操控光伏發(fā)電系統(tǒng)時候，要保障故障后無功電流可以達到電網(wǎng)運行需求標準，通常控制為IB=kIN（k在2及以上），可以確保電網(wǎng)運行狀態(tài)良好。

二、光伏電站低電壓穿越時的無功控制策略

（一）無功電壓優(yōu)化控制策略

首先，應該對于無功電壓優(yōu)化控制策略人工智能加強深入的分析和研究。對于變電站電壓無功電壓控制具有不確定性的特征，可以實施模糊控制策略的模糊邏輯控制。經(jīng)模糊動態(tài)規(guī)范法方案，形成模糊目標函數(shù)優(yōu)化，實施模糊加處理變壓器分接頭動作次數(shù)、電壓值以及電容器投切時間，可以產(chǎn)生模糊運算的最佳聯(lián)合和電容器的實際比容量的實際比。其次，重視研究分析無功電壓優(yōu)化控制策略負荷預測問題。應該切實的確保變電站內(nèi)部變壓器分接頭動作以及并聯(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。建立在電壓符合預測技術(shù)前提下，形成數(shù)學模型，使其基于變電站無功電壓優(yōu)化控制基礎上，再依照變壓操作的數(shù)據(jù)庫資料內(nèi)容，階段性預測變電站的電壓實時負荷。之后密切聯(lián)系起人工智能的動態(tài)規(guī)劃法，實施反饋補償調(diào)節(jié)，進而獲得到變壓器分接頭、電容器組投切量變量組合并求解，最終使得變電站運行狀態(tài)處于能夠操控的狀態(tài)中。最后，加強探究無功電壓優(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)化涵蓋兩項內(nèi)容，即形成數(shù)學模型以及形成變電站運行現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫。最后達到產(chǎn)生實時控制指令的目標，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)運行期間，具有較多光伏系統(tǒng)接入，那么能夠出現(xiàn)擾動或故障問題，所以一些國家電網(wǎng)公司操控電網(wǎng)運行環(huán)境時主要是在光伏電站環(huán)境下置入無功補償裝置，達到改善電網(wǎng)故障的現(xiàn)象。但是，也相對的忽略施展光伏逆變器的性能。所以，這種情況下應該高度的關(guān)注電網(wǎng)內(nèi)接入10kV或者35kV交流母線時，采取無功整定模式，把控制點電壓變化情況向無功輸出參考值進行轉(zhuǎn)化，另外，嚴格的遵循逆變器無功輸出參考信號，對于控制點電壓實施有效的支撐，使得系統(tǒng)運行的成效最理想。進行設制無功控制策略基本思想時，也應該對于光伏逆變器發(fā)出的無功功率實施充分的考慮。

第二，平臺搭建控制措施。無功控制期間，具有關(guān)鍵作用的一項影響指標就是光伏逆變器，所以國家電網(wǎng)公司操控電網(wǎng)運行環(huán)境期間，必須要嚴密的考慮此因素，同時進行無功控制措施期間，形成三相六橋并網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)，讓光伏直流電可以平穩(wěn)順利的轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣麟姟Ａ硗猓夥娬具\行時，逆變器輸出能夠?qū)τ诘碗妷旱拇┰匠尚Мa(chǎn)生一定的影響，所以進行平臺搭建控制期間需要良好的掌控內(nèi)環(huán)有功電流，對于有功電流給定值加強掌握，防止因出現(xiàn)不合格的輸出電流問題，導致系統(tǒng)不能平穩(wěn)的工作。

三、光伏電站低電壓穿越時無功控制的注意事項

國家電網(wǎng)公司操控光伏電站低電壓穿越環(huán)境期間，必須要設定科學合理的目標，即符合功率因素要求標準。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)的運行中。

進行無功控制措施期間，也應該著重的加強科學計算輸電損耗。鑒于此種問題，國家電網(wǎng)有關(guān)工作者需要嚴格的按照公式實施計算，確保計算結(jié)果的準確性和合理性，即計算公式具體為：△P=R·P2U2+Q2U2，以及線路壓降計算公式：△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。進行計算時，掌握住具體的輸電損耗信息，針對性的加強控制區(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。進行無功控制策略時，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)者實施操控時，應該嚴格的重視調(diào)度需求，科學的設制功率因數(shù)模式，將無功功率輸入到電網(wǎng)中，防止電網(wǎng)擾動等故障問題。

結(jié)語：

綜上所述，國家電網(wǎng)公司為了獲得到平穩(wěn)可持續(xù)的發(fā)展，以及增強自身的市場地位，必須要關(guān)注科學的應用光伏電站低電壓穿越時無功控制策略，有效的對電網(wǎng)無功情況控制進行良好的實現(xiàn)。通過加強光伏電站低電壓穿越時的無功控制，穩(wěn)定電網(wǎng)運行環(huán)境，確保運行的安全可靠，滿足發(fā)展的實際需求。

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