[发明专利]微电网无功功率补偿方法和系统

权利要求书

1.一种微电网无功功率补偿方法，其特征在于微电网孤网运行时通过分别测量微电网中各不同支路的有功和无功功率，得出微电网总体的无功功率平衡情况，通过控制设置在微电网内的无功补偿装置或所述无功补偿装置和微电网的分布式电源进行微电网无功调节，所述分布式电源为具有无功调节输出的分布式电源。

2.根据权利要求1所述的微电网无功功率补偿方法，其特征在于采用如下步骤：

同步采集不同支路的电压、电流数据；

对所采集数据进行数据处理，计算出不同支路的有功、无功功率分布情况；

将微电网范围内分布在各支路上的所有负荷和电源的有功功率、无功功率进行总加，计算出微电网总体在具体时间点的无功功率平衡情况或一段时间内功率因数的平均值和无功功率平衡情况；

根据设定的调节目标利用微电网的孤网无功控制策略对所述无功补偿装置或所述无功补偿装置和分布式电源进行无功输出的调节。

3.根据权利要求2所述的微电网无功功率补偿方法，其特征在于所述孤网无功控制策略的具体内容为：在采取传统九区图控制策略进行无功功率补偿控制的基础上，增加母线电压限制条件，所述母线电压限制条件为：预先设定一个微电网母线电压的规定值和以所述规定值为中间值的上、下限值，当所述母线电压的实际值处于所述上、下限值之间时选择投入或切除所述无功补偿装置中的无功补偿元件，当所述母线电压的实际值高于所述上限值时不投入所述无功补偿元件，当所述母线电压的实际值低于所述下限值时不切除所述无功补偿元件。

4.根据权利要求3所述的微电网无功功率补偿方法，其特征在于当对所述无功补偿装置和分布式电源进行无功输出的调节时，先调节所述分布式电源后调节所述无功补偿装置，所述上限值为所述规定值的107%，所述下限值为所述规定值的93%。

5.根据权利要求4所述的微电网无功功率补偿方法，其特征在于微电网并网运行时通过测量微电网与外部大电网相连接的公共连接点处的电压和电流数据，计算得出微电网的功率因数状况，并采用九区图控制策略进行无功功率补偿。

6.一种微电网无功功率补偿系统，用于微电网孤网运行时的无功功率补偿，其特征在于包括分布式测量单元、无功补偿控制单元、无功补偿装置和通讯单元，所述微电网包括具有无功调节输出的分布式电源，

所述分布式测量单元由设置在微电网中各不同支路上的独立的测量模块和/或多功能测控仪表组成，用于测量各自所在支路的电压、电流，计算或不计算相应的功率因数，并上送相应数据给所述无功补偿控制单元；

所述无功补偿控制单元首先接收所述分布式测量单元上送的数据，对数据进行处理，包括对微电网范围内分布在各支路上的所有负荷和电源的有功功率、无功功率进行总加，以获得所述微电网在具体时间点的无功功率平衡情况或一段时间内的功率因数的平均值和无功功率平衡情况，然后根据其孤网无功控制策略对所述无功补偿装置或所述无功补偿装置和分布式电源发出调节指令；

所述无功补偿装置包括控制模块、连接开关和电容器组/电抗器组，用于根据所述无功补偿控制单元发出的调节指令投入或切除一定数量的所述无功补偿元件和/或调节所述分布式电源的无功输出，所述无功补偿装置为静态或动态无功补偿装置；

所述通讯单元用于所述分布式测量单元、无功补偿控制单元、无功补偿装置和分布式电源间的通信。

7.根据权利要求6所述的微电网无功功率补偿系统，其特征在于所述独立的测量模块和/或多功能测控仪表采用同步的时钟，上送的所述数据中具有时标。

8.根据权利要求7所述的微电网无功功率补偿系统，其特征在于所述无功补偿元件包括并联电容器组、同步调相机、并联电抗器组中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的微电网无功功率补偿系统，其特征在于所述分布式电源包括下列微电网用分布式电源中的一种或几种：光伏发电系统、微型燃气轮机和储能电源。

10.根据权利要求6、7、8或9所述的微电网无功功率补偿系统，其特征在于所述通讯单元基于SDH/MSTP结构，采用开放的实时以太网络通讯协议EtherCAT实现以太网环网通信。