[发明专利]光伏发电与电网三相平衡的控制方法

权利要求书

1.一种光伏发电与电网三相平衡的控制方法，其特征在于：所述的控制方法通过光伏发电与电网治理系统实现，所述的光伏发电与电网治理系统由测控装置、m台光伏发电单元及n台电网治理装置组成，m和n为整数，m≥1，n≥1所述的测控装置位于配电网变压器低压侧的输出端，n台电网治理装置与m台光伏发电单元安装在同一单相线路中，间隔安装在m台光伏发电单元之间；电网治理装置与光伏发电单元各自独立与测控装置通讯；

所述的控制方法步骤如下；

第一步，通过测控装置读取的功率，判断电网潮流方向，当功率为正时电网向负荷供电，功率为负时光伏发电向电网馈电；

第二步，测控装置将读取到的三相电网功率进行平均值计算；

第三步，当三相功率不平衡时，测控装置判断电网向负荷供电功率最大或光伏发电向电网馈电功率最大的一相线路；

第四步，计算三相不平衡相线路中的每台电网治理装置的功率分配系数；

第五步，计算三相不平衡相线路中每台电网治理装置功率分配值；

第六步，测控装置依据电网治理装置功率分配值，控制相应的电网治理装置输出或吸收功率，达到电网功率三相平衡的目的；

在仅有电网为负荷供电时，所述的控制方法为：

(1)判断电网潮流方向

测控装置实时读取多功能表及电网治理装置和光伏发电单元的数据，通过多功能表中的电压、电流及功率，分析电网A相、B相及C相功率P_a、P_b、P_c的平衡状态及潮流方向，当电网A相、B相及C相的功率均大于0，即P_a≥0、P_b≥0、P_c≥0，测控装置判断为仅有电网向负荷供电；

(2)计算三相平均功率

测控装置依据其多功能表读取的三相功率计算三相平均功率P_ave：

P_ave＝(P_a+P_b+P_c)/3

(3)判断三相功率不平衡时电网向负荷供电功率最大相线路

测控装置将三相平均功率P_ave分别与每相功率P_a、P_b、P_c进行差值计算，得到差值△P_a、△P_b、△P_c，将三组差值△P_a、△P_b、△P_c的绝对值分别与三相功率不平衡最大偏差允许值△P_d比较，当其中一相的比较结果大于等于三相功率不平衡最大偏差允许值△P_d时，判定三相功率处于不平衡状态，且该相线路为三相电网向负荷供电功率最大的一相线路；

(4)计算负荷功率最大相线路中的每台电网治理装置的功率分配系数K

测控装置读取检测得到的负荷功率最大相线路中，每台电网治理装置电压U₁、U₂、…、U_n和最末端光伏发电单元电压U_m，并由电网线路的始端到末端，依次将第一电网治理装置的输出端电压U₁与第二电网治理装置的输出端电压U₂做差值计算，得到差值△U_1-2；将第二电网治理装置的输出端电压U₂与第三电网治理装置的输出端电压U₃做差值计算，得到差值△U_2-3，如此类推，直至第n电网治理装置n的输出端电压U_n与最末端光伏发电单元m输出端电压U_m做差值计算，得到差值△U_n-m，将得到的所有差值求和：

△U_Z＝△U_1-2+△U_2-3+……+△U_n-m

再分别将每组差值△U_1-2、△U_2-3、…、△U_n-m除以求和值△U_Z，得到每台电网治理装置的功率分配系数K₁、K₂、……、K_n；电网治理装置功率分配系数K的大小，反映对应的电网治理装置n-1与另一台电网治理装置n或电网治理装置n与末端光伏发电单元m之间区间内的负荷功率大小；

(5)计算负荷功率最大的相线路中每台电网治理装置功率分配值P₁、P₂、…、P_n

测控装置将负荷功率最大相线路中每台电网治理装置的分配系数K，分别与多功能表采集的该相线路功率与三相功率平均值P_ave的差值△P进行乘积计算，得到每一台电网治理装置的功率分配值P₁、P₂、…、P_n；

(6)控制电网治理装置输出功率

测控装置依据每台电网治理装置功率分配值P₁、P₂、…、P_n，控制每台电网治理装置增加输出功率，每台电网治理装置增加的输出功率和该台电网治理装置分配的功率相等；如此实现就地对负荷供电，减少电网对负荷供电，达到降低线损，平衡三相电网的目的。