技术摘要：
本发明涉及一种集中式光伏电站暂态电压扰动快速响应控制方法，依次包括：集中式光伏站等值建模、系统数据采集、电压目标指令校核、汇流母线目标电压计算、箱变高压侧目标电压计算、逆变器交流侧目标电压计算、控制目标校核与修正、目标电压控制、暂态电压扰动快速响应  全部
背景技术：
： 由于光伏发电的随机性和波动性，容易造成发电出力频繁波动，电压无功波动幅 度大，严重影响所在配网的电压质量和主网的安全稳定运行。集中式光伏电站一般以35kV 或110kV电压等级并网，由于就地用电负荷较轻，当天气变化造成光伏出力变化时，并网点 电压波动可高达±4kV,导致变电站内主变分接头日内调节频繁动作，严重影响一次设备的 安全稳定运行和使用寿命。集中式光伏电站并网电压无功控制主要依赖两种途径，一是作 为电源侧的光伏电站为满足电网营销部门对并网点的功率因数考核要求,将SVG无功补偿 设备和逆变器均设置为恒功率因数运行，二是通过站内自动电压控制AVC系统，接收调度主 站下发的并网点目标电压，通过对逆变器和SVG的无功控制，实现对目标电压的自动跟踪， 是一种稳态电压控制，响应时间一般在分钟级别，只能解决稳态电压控制，针对电压暂态扰 动，无法做到对电压扰动的快速响应和支撑。 因此有必要在现有电网侧调压周期长、速度慢、精度低、手段少的情况下，针对光 伏站密集接入的特高压直流受端电网故障风险，采用快速精准的多级无功电压优化方法， 以保障天气变化和电网暂态故障下的配网电压质量。 目前集中式光伏站电压无功控制方式主要有两种，一是没有接收调度闭环控制情 况，采用并网点恒功率因数控制方式；一是接收调度闭环控制情况，采用并网点电压目标或 无功目标控制方式。这两种方式分别存在以下问题： 采用并网点恒功率因数控制方式时，主要是满足电网营销部门对并网点的功率因 数考核要求,将SVG无功补偿设备和逆变器均设置为恒功率因数运行。存在的问题是，当系 统电压波动时，若功率因数在目标范围，那么就不会响应电压波动进行无功出力调整进行 电压平抑控制，进而造成并网点电压不合格。 采用并网点恒电压或恒无功控制方式时，调度主站会根据区域电网电压无功平 衡，实时计算并网点电压目标或无功目标，并下发至站内自动电压无功控制AVC系统，站内 AVC系统通过一定的无功电压分配策略，通过对逆变器和SVG 的无功控制，实现对并网点电 压目标和无功目标的跟踪。存在的主要问题是，当系统电压出现暂态扰动，由于AVC控制响 应慢，不能及时进行无功出力调整，动态响应电压扰动，也会造成并网点电压不合格的情 况。
技术实现要素：
： 本发明基于并网点电压和光伏站无功出力的电压无功灵敏度，根据并网点的目标 电压，将其折算到逆变器交流侧的目标电压，通过就地智能控制终端，实时计算逆变器交流 侧实时电压和目标电压的偏差，采用边缘计算与控制技术，实时调整逆变器无功出力实现 5 CN 111614117 A 说　明　书 2/6 页 电压无功的快速精准控制。一方面保证了稳态电压目标的合格，另一方面当系统电压发生 暂态扰动时，逆变器机端电压也会跟着同步扰动，此时就地控制终端监测到实时电压和机 端目标电压的偏差过大，会实时下发无功调整目标，实现无功动态响应和对电压的暂态支 撑。 本发明是通过如下技术方案实现的： 一种集中式光伏电站暂态电压扰动快速响应控制方法，包括如下步骤： 一、集中式光伏站等值建模，确定以电压为目标的控制策略及等值电路潮流计算； 二、系统数据采集，在站内送出线路开关位置进行数据自采集，包括电压、电流、有 功功率、无功功率； 三、电压目标指令校核，站内收到调度下发的高压侧目标电压指令后，要对指令的 有效性和范围进行校核； 四、汇流母线目标电压计算，根据光伏站送出线的阻抗参数、导纳参数、线路长度、 潮流数据，计及电压损耗情况下站内汇流母线的电压目标值  Uml1_tar； 五、箱变高压侧目标电压计算，再考虑汇流母线到各箱变的集电线路的电压损耗 得到各箱变输出侧目标电压； 六、逆变器交流侧目标电压计算，根据箱变电压损耗及变比，计算出逆变器交流侧 目标电压； 七、控制目标校核与修正，将计算得到逆变器交流侧目标电压和额定电压范围进 行校核修正； 八、目标电压控制，目标电压下发至智能控制终端，智能控制终端完成快速电压调 节，同时将逆变器的实时数据反馈至控制系统； 九、暂态电压扰动快速响应控制，智能控制终端接收站内下发的逆变器目标电压 指令后，结合自采集的箱变低压侧的电压电流信号，实时计算箱变低压侧目标电压和实时 电压的偏差，根据逆变器的电压无功变化率，计算出逆变器的目标无功，再下发至逆变器控 制器。 在本发明一较佳实施例中，步骤一中，确定以电压为目标的控制策略及等值电路 潮流计算具体包括如下步骤： 根据调度下发区域变电站高压侧母线电压目标Umh_tar，由光伏电站内自动电压 控制系统，根据光伏站送出线的阻抗参数、导纳参数、线路长度、潮流数据，计及电压损耗情 况下站内汇流母线的电压目标值Uml1_tar，再考虑汇流母线到各箱变的集电线路及箱变的 电压损耗后，得到各逆变器的交流侧目标电压  Ugn_tar，通过智能控制终端实现电压对应 无功目标的实时计算，再将无功目标指令下发至逆变器控制器，完成对电压目标的控制响 应。 其中，逆变器交流侧目标电压计算过程如下： 先确定光伏电站送出线的电阻R、电抗X、电导G、电纳S，以及升压站主变的变比 kzb、逆变器箱变的变比kgi，计算公式如下： 6 CN 111614117 A 说　明　书 3/6 页 其中，输电线的单位电阻r0、单位电抗x0、单位电纳b0，根据输电线导线型号可通过 电气工程手册查得，输电线路的电阻、电抗、电纳根据以上公式可计算出来，低压输电线线 路一般不会产生电晕，因而其电导G忽略不计。 其中，主变和箱变变比的确定，可通过高低压侧额定电压之比来计算： 主变和箱变变比的确定，也可通过变压器副边匝数w1和原边匝数w2之比确定： k＝w1/w2(YY和ΔΔ接线形式)或 其中，线路电压损耗和功率损耗计算公式如下： 在本发明一较佳实施例中，步骤四中，计及电压损耗情况下站内汇流母线的电压 目标值Uml1_tar的公式如下： 在本发明一较佳实施例中，步骤五中，得到各箱变输出侧目标电压的公式如下： 在本发明一较佳实施例中，步骤六中，计算逆变器交流侧目标电压的公式如下： 7 CN 111614117 A 说　明　书 4/6 页 本发明的有益效果是：本发明基于并网点电压和光伏站无功出力的电压无功灵敏 度，根据并网点的目标电压，将其折算到逆变器交流侧的目标电压，通过就地智能控制终 端，实时计算逆变器交流侧实时电压和目标电压的偏差，采用边缘计算与控制技术，实时调 整逆变器无功出力实现电压无功的快速精准控制，一方面保证了稳态电压目标的合格，另 一方面当系统电压发生暂态扰动时，逆变器机端电压也会跟着同步扰动，此时就地控制终 端监测到实时电压和机端目标电压的偏差过大，会实时下发无功调整目标，实现无功动态 响应和对电压的暂态支撑，提升了新能源并网的消纳能力，提高了并网电压的合格率和电 网的安全稳定运行。 附图说明： 图1为光伏并网逆变器接入系统等值电路图； 图2为本发明的逆变器交流侧电压为控制目标的控制流程图； 图3为本发明的暂态电压扰动快速响应控制过程的示意图。