[发明专利]光伏发电与电网三相平衡的控制方法

说明书

一种光伏发电与电网三相平衡的控制方法，通过测控装置和电网治理装置实现，步骤为：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，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。

技术领域

本发明涉及一种光伏发电与电网三相平衡控制方法。

背景技术

随着光伏的快速发展，国家精准扶贫政策的推出，分布式光伏发电以区域形式爆发性的增长。由于农村配电网供电能力较弱，线路阻抗大，基本以单相负荷为主，用电负荷分布不均。尤其是在只有电网供电时，用电高峰期呈现严重的三相不平衡状态，造成某个单相电压过低、谐波增大。由此，区域内分布式光伏发电将面临着高密度、多点接入光伏的安装分布不均、潮流复杂的问题，这将造成区域配电网波动、电压抬高、三相不平衡，以及谐波电流增大，极易造成配电设施和用户设备损坏。为了满足电网末端指标及供电要求，一般采取调整变压器分接头，使输出电压升高的措施。此时光伏发电单元的接入，在电网无负荷或轻负荷，以及无法就地消纳光伏发电的情况下，光伏发电将造成电网电压进一步抬升，超出国家电网标准上限，致使光伏逆变器停机，大量的光伏被弃光。

有些光伏逆变器商家以盈利为目的，不顾及电网质量问题，不依据电网功率平衡输出特性安装光伏，在电压超标的基础上强行发电，造成电网谐波、电压严重超标，单相电压已接近300V(国家标准为220V±10％)，给电网带来的是灾难性的损坏，同时伴随部分家电被烧坏，使得国家精准扶贫政策形同虚设，给国家、个人带来了极大的经济损失，而且给利国利民的光伏发电带来了负面的影响。

由此国家针对此问题投入人力、财力进行专项课题研究，以农网末端治理和光伏发电最大化为控制目标，通过测控装置对三相电网中的所有光伏发电单元监测分析，对电网治理装置实时控制，达到对农网末端治理和光伏发电最大化为控制的目的。

目前的治理措施之一是针对光伏发电功率波动、高比例发电和削峰填谷采用光储一体机和储能设备。储能设备在电网电压高时，吸收有限的光伏电量，稳定电网电压，防止逆变器因电压超标而停机，在电网电压低时定时释放出电量，保证光伏发电不被抛弃。随着光伏发电容量的增加，光储一体机和储能设备等产品的投放也增加，成本、占地大大的增加不适用于电网末端推广应用。

发明内容

本发明的目的是克服电网末端由于光伏发电接入带来的电网三相不平衡的问题，提出一种光伏发电与电网三相平衡的方法。

应用本发明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，测控装置向上接收远程管理调度数据，向下经网络通讯读取台区内三相线路所有电网治理装置、光伏发电单元设备的数据，并对n台电网治理装置进行控制。

所述的电网治理装置是一种单相线路输入输出装置，具有双向变流和储能功能，并具有接受远程控制和自适应两种工作模式。处于自适应控制模式时，短时的光伏发电、负荷功率增大电网电压超标，电网治理装置可快速吸收或释放功率，保证电网电压达标。接收远程控制时，电网治理装置接收测控装置控制命令，实现三相平衡、优化线损、电网达标等电网治理控制。

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。光伏发电单元由光伏组件和逆变器组成，光伏发电单元分布在台区内单相线路中。