[发明专利]一种光伏配电网的区域电压分层分布式协同控制系统

权利要求书

1.一种光伏配电网的区域电压分层分布式协同控制系统，其特征在于，所述系统包括：用户层电压控制子系统和变电站层电压控制子系统；

所述用户层电压控制子系统包括：就地预防控制模块、分布式协调控制模块和功率恢复控制模块；所述就地预防控制模块用于馈线电压未越限时对电压就地控制器进行控制，使馈线电压保持在正常范围内；所述分布式协调控制模块用于馈线电压越限时控制馈线上电压越限的节点的电压就地控制器向上下游节点请求无功补偿，当无功容量耗尽且馈线电压仍然越限时，根据少量分布式通信和本地计算，获得光伏有功缩减优化方案，缩减有功功率；所述功率恢复控制模块用于当馈线电压恢复正常后，控制电压就地控制器调节本地光伏有功功率和无功功率的输出；

变电站层电压控制子系统由站内的区域控制器执行，包括参数计算模块和指令生成模块；所述参数计算模块用于在预设控制周期内，基于馈线电压的峰谷值和变压器低压侧电压值，控制电压区域控制器计算出新的变压器低压侧电压参考值，以预防或抑制馈线电压越限；所述指令生成模块用于根据变压器低压侧母线电压参考值和高压侧输出功率值，并基于模糊无功边界九区图，控制电压区域控制器调节有载调压变压器的分接头和投切并联电容器组；

所述变电站层电压控制子系统还包括：

指令生成模块，区域电压控制器在调节变压器低压侧电压时采用模糊无功边界的九区图，基于有载调压变压器的低压侧电压参考值V_target和档位信息，区域控制器将离电压参考值V_target最近的两个分接头档位作为所述模糊边界九区图的电压上下限；当电压参考值V_target超过变压器分接头的调节范围时，按分接头的最大或最小档位进行调节；区域电压控制器的电压控制规律为：调节变压器分接头和投切电容器组，使低压侧电压尽量运行在第一区域，其中U_n＝V_target，U为变压器低压侧电压，电压上下限之差为一个分接头档位对应的电压；在第二区域和第六区域只存在电压偏差，只调节变压器分接头；在第四区域和第八区域，只投切并联电容器；在第五区域和第九区域，电压无功均越限，先调节无功功率投切并联电容器组；在第三区域和第七区域，先调节分接头再投切电容器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述就地预防控制模块具体用于：根据预设的馈线电压的正常运行上限V₄和下限V₁，以及预设的馈线电压的理想运行上限V₃和下限V₂，当馈线电压处于范围[V₂,V₃]时，光伏逆变器不进行无功补偿；当馈线电压处于范围[V₁,V₂]时，控制光伏逆变器发出感性无功；当馈线电压处于范围[V₃,V₄]时，控制光伏逆变器吸收感性无功，抑制馈线电压越限。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分布式协调控制模块包括第一控制子模块；

所述第一控制子模块用于当馈线上的节点N电压越限，且所述节点N的光伏无功容量也用尽时，所述节点N的电压就地控制器向上游和下游节点发送无功补偿请求；节点N-1和节点N+1收到节点N的无功补偿请求后，分别增大各自控制区域内光伏的无功补偿量，直至节点N电压恢复正常或者节点N-1与节点N+1的无功补偿量达到上限；若节点N电压恢复正常，则节点N-1和节点N+1的无功补偿量保持不变；若节点N-1和节点N+1的控制区域内的无功补偿量达到上限而馈线电压依旧越限时，分别向上游节点N-2和下游节点N+2请求无功补偿，依次类推，若上游所有节点的无功容量全部耗尽，但馈线电压依旧越限时，节点N-1向节点N发送上游节点无功容量耗尽信号，告知上游节点无功容量的耗尽，若下游所有节点的无功容量全部耗尽，但馈线电压依旧越限时，节点N+1向节点N发送下游节点无功容量耗尽信号，告知下游节点无功容量的耗尽。