一种分布式光伏发电站低压并网控制方法与流程

allin2022-07-12  186



1.本发明属于电网技术领域,尤其涉及一种分布式光伏发电站低压并网控制方法。


背景技术:

2.分散式并网:又称为分布式光伏发电并网,特点是所发出的电能直接分配到用电负载上,多余或者不足的电力通过联结大电网来调节,与大电网之间的电力交换可能是双向的。适于小规模光伏发电系统,通常城区光伏发电系统采用这种方式,特别是于建筑结合的光伏系统。
3.光伏发电系统可分为离网光伏发电系统和并网光伏发电系统,并网光伏发电系统比离网型光伏发电系统投资减少25%。将光伏发电系统以微网的形式接入到大电网并网运行,与大电网互为支撑,是提高光伏发电规模的重要技术出路,光伏发电系统并网运行也是今后技术发展的主要方向,通过并网能够扩张太阳能使用的范围和灵活性。
4.光伏发电并网就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性,可以根据需要并入或退出电网,还具有备用电源的功能,当电网因故停电时可紧急供电,带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑。不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能,一般安装在较大型的系统上。
5.光伏发电并网有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站,主要特点是将所发电能直接输送到电网,由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大,还没有太大发展。而分散式小型并网光伏,特别是光伏建筑一体化光伏发电,由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点,是光伏发电并网的主流。
6.分布式光伏电站相对分散,缺乏有效的综合管理、控制手段,针对并网问题,一直是一个难以解决的重要问题,决定了分布式光伏是否能够合理有序的发展。


技术实现要素:

7.本发明实施例的目的在于提供一种分布式光伏发电站低压并网控制方法,分布式光伏电站相对分散,缺乏有效的综合管理、控制手段,针对并网问题,一直是一个难以解决的重要问题,决定了分布式光伏是否能够合理有序的发展。
8.本发明实施例是这样实现的,一种分布式光伏发电站低压并网控制方法,所述方法包括:
9.获取各个发电站的电压数据,将实时监控发电站电压数据划分为电压数据和频率数据;
10.对电压数据进行分析,判定是电压是否稳定变化是否符合电压要求,得到第一分析结果;
11.对频率数据进行实时分析,判定是否存频率信息是否稳定是否符合频率要求,得
到第二分析结果;
12.根据第一分析结果和第二分析结果的实时监控电压数据进行分析,将电压频率都满足要求的发电站进行组网。
13.优选的,所述获取各个发电站的电压数据,将实时监控发电站电压数据划分为电压数据和频率数据的步骤,具体包括:
14.在光伏发电站发电的时候,实时检测发电站的发电数据;
15.将所测量的电压数据发电站为单位分为电压数据和频率数据。
16.优选的,所述将实时监控发电站电压数据划分为电压数据和频率的步骤,具体包括:
17.将发电站的光伏发电站机组按照不同发电机组进行编号;
18.对不同发电机组的电压进行实时测量,并对测量数据进行统计汇总;
19.获取该需要并网的电网电压要求信息;
20.将发电机组测量的电压与电网要求电压信息进行对比,以判定电压是否符合并网要求,得到第一分析结果。
21.优选的,所述对频率数据进行实时分析,判定是否存频率信息是否稳定是否符合频率要求的步骤,具体包括:
22.将光伏发电站机组按照不同发电机组进行编号;
23.对不同发电机组的电流频率进行实时测量,并对测量数据进行统计汇总;
24.获取该需要并网的电网电流频率要求信息;
25.将发电机组测量的电压与电网要求电流频率信息进行对比,以判定电压是否符合并网要求,得到第二分析结果。
26.优选的,所述根据第一分析结果和第二分析结果的实时监控电压数据进行分析的步骤,具体包括:
27.将第一分析结果的光伏发电机组和第二分析结果的光伏发电机组,重叠对比,筛选出复合并网电压频率要求的发电机组;
28.将产生合格电压的合格发电机并入电网。
29.优选的,所述电压数据分析中不符合的电压机组,还需要对其电压信息进行评价,评价为可用电压同时不符合组网的时候,将该发电机组产生电能接入蓄电站,进行电能储备。
30.优选的,所述频率数据分析中不符合的频率机组,还需要对其频率信息进行评价,评价为可用频率同时不符合组网的时候,将该发电机组产生电能接入蓄电站,进行电能储备。
31.优选的,所述对不符合并网要求,但是满足电压要求的发电机组,将该发电机组对接到稳压器,待电压稳定后接入相对应的电网,对不满足频率要求的发电机组,将该发电机组接入变频器,带频率稳定后接入相对应的电网。
32.一种分布式光伏发电站低压并网控制系统,所述系统包括:
33.电压和频率检测模块,获取各个发电站的电压数据,将实时监控发电站电压数据划分为电压数据和频率数据;
34.电压分析模块,对电压数据进行分析,判定是电压是否稳定变化是否符合电压要
求,得到第一分析结果;
35.频率分析模块,对频率数据进行实时分析,判定是否存频率信息是否稳定是否符合频率要求,得到第二分析结果;
36.分析并网模块,根据第一分析结果和第二分析结果的实时监控电压数据进行分析,将电压频率都满足要求的发电站进行组网。
37.优选的,本系统还包括蓄电站模块,所述蓄电站模块用于将不满足组网要求的电能进行储存,所述蓄电站模块包括:
38.蓄电池蓄电,将不符合并网要求的电能储存在蓄电池中;
39.氢能蓄电,通过电解水将不符合的并网需求的电能转化为氢能储存。
40.本发明实施例提供的一种分布式光伏发电站低压并网控制方法,通过对不同发电站的发电机组的发电电压和频率进行实时监测,并进行评判,将不同机组对应并入复合要求的电网,有效解决电网分散,且输出不稳定影响电网稳定性的问题;通过对不同发电站和发电机组进行办好,且编号进一步按电压和频率分开编号,编号位移,有效防止重复编号导致,组网出现问题。
附图说明
41.图1为本发明实施例提供的一种分布式光伏发电站低压并网控制方法的流程图;
42.图2为本发明实施例提供的获取各个发电站的电压数据,将实时监控发电站电压数据划分为电压数据和频率数据的步骤的流程图;
43.图3为本发明实施例提供的对电压数据进行分析,判定是电压是否稳定变化是否符合电压要求,得到第一分析结果步骤的流程图;
44.图4为本发明实施例提供的对频率数据进行实时分析,判定是否存频率信息是否稳定是否符合频率要求,得到第二分析结果的步骤的流程图;
45.图5为本发明实施例提供的根据第一分析结果和第二分析结果的实时监控电压数据进行分析,将电压频率都满足要求的发电站进行组网的步骤的流程图;
46.图6为本发明实施例的满足并网需求电力应用的框图;
47.图7为本发明实施例提供的一种分布式光伏发电站低压并网控制系统的架构图;
48.图8为本发明实施例提供的储电模块的框图。
具体实施方式
49.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
50.可以理解,本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但除非特别说明,这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本技术的范围的情况下,可以将第一xx脚本称为第二xx脚本,且类似地,可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
51.在分布式光伏发电站低压并网中,分布式光伏电站相对分散,缺乏有效的综合管理、控制手段,针对并网问题,一直是一个难以解决的重要问题,决定了分布式光伏是否能
够合理有序的发展。
52.本发明实施例提供的一种分布式光伏发电站低压并网控制方法,通过对不同发电站的发电机组的发电电压和频率进行实时监测,并进行评判,将不同机组对应并入复合要求的电网,有效解决电网分散,且输出不稳定影响电网稳定性的问题;通过对不同发电站和发电机组进行办好,且编号进一步按电压和频率分开编号,编号位移,有效防止重复编号导致,组网出现问题。
53.如图1所示,为本发明实施例提供的一种分布式光伏发电站低压并网控制方法的流程图,所述方法包括:
54.s100获取各个发电站的电压数据,将实时监控发电站电压数据划分为电压数据和频率数据;
55.在本步骤中,获取实时监控的电压数据,在当前的光伏发电站中通常设置有多个电压电流检测装置,其分别包括电压检测装置,电压检测装置用于实时检测发电站的电压输出情况,还包括频率检测装置,频率检测装置用于实时检测发展站输出电流频率情况,用于实现对发电站其进行实时监控。
56.s200对电压数据进行分析,判定是电压是否稳定变化是否符合电压要求,得到第一分析结果;
57.在本步骤中,对电压数据进行分析,由于光伏发电受天气影响较大,所以不同的发电机组其产生的电压存在变化区间,所以在阴天和多云等天气情况下课增加电压检测的频率,以供评价,防止电压变压导致组网机组影响电网稳定供电,在进行判定的时候,将发电机组产生的电压与对应电网的组网电压需求进行对比,即可确定电压是否符合电压要求,以生成第一分析结果。
58.s300对频率数据进行实时分析,判定是否存频率信息是否稳定是否符合频率要求,得到第二分析结果;
59.在本步骤中,对电流数据进行分析,由于光伏发电受天气影响较大,所以不同的发电机组其产生的电流频率存在变化区间,所以在阴天和多云等天气情况下课增加频率检测的次数,以供评价,防止频率导致组网机组影响电网稳定供电,在进行判定的时候,将发电机组产生的电流频率与对应电网的组网电压需求进行对比,即可确定频率是否符合频率要求,以生成第二分析结果。
60.s400根据第一分析结果和第二分析结果的实时监控电压数据进行分析,将电压频率都满足要求的发电站进行组网;
61.在本步骤中,据第一分析结果和第二分析结果的实时监控电压数据进行分析,将复合即第一分析结果有复合第二分析结构的发展机组并入复合条件的电网中,其中按照采集信息时间,将采集信息分为一段一段,并将采集信息数据进行储存,方便对发电站发电情况进行稳定化判断。
62.如图2所示,作为本发明的一个优选实施例,所述获取各个发电站的电压数据,将实时监控发电站电压数据划分为电压数据和频率数据的步骤,具体包括:
63.s101在光伏发电站发电的时候,实时检测发电站的发电数据;
64.在本步骤中,实时测量所选的发电站的电压数据和频率数据;
65.s102将所测量的电压数据发电站为单位分为电压数据和频率数据;
66.在本步骤中,首先将实时检测的电压数据和频率数据分类完成后的数据,按不同光伏发电站进行标记并储存信息,方便后续信息调用查证,便于对盖点发电站的发电功耗评定。
67.如图3所示,作为本发明的一个优选实施例,所述将实时监控发电站电压数据划分为电压数据和频率的步骤,具体包括:
68.s201将发电站的光伏发电站机组按照不同发电机组进行编号;
69.在本步骤中,对光伏发电站中的发电机组进行进一步编号,接着对电压信息进行分析,判断其属于那个发电站和发电机组,并对其进行编号;在进行编号的同时,所述发电机组的编号为唯一编号,避免编号重复导致并网出现错误的问题发生;
70.s202对不同发电机组的电压进行实时测量,并对测量数据进行统计汇总;
71.在本步骤中,对发电机组电压检测需要实时检测,并将信息检测信息用于评价是否可以进行组网,并将检测信息按时间顺序汇总统计,并对该数据进行储存,方便后期评价该发电机组的发电稳定性;
72.s203获取该需要并网的电网电压要求信息;
73.在本步骤中,获取电网电压要求信息,其配电网的电压因用户的不同需要而又分为:
74.高压配电网(指35kv及以上电压);
75.中压配电网(10kv,6kv,3kv电压);
76.低压配电网(220v,380v电压)等;
77.s204将发电机组测量的电压与电网要求电压信息进行对比,以判定电压是否符合并网要求,得到第一分析结果;
78.在本步骤中,将发电机组测量的电压数据,与需要组网的电压信息进行对比,以将该电压数据区分为符合电网组网的电压信息和不符合电压组网的电压信息;将对应电网组网要求符合的发电机组进行统计,得出第一分析结果。
79.如图4所示,作为本发明的一个优选实施例,所述对频率数据进行实时分析,判定是否存频率信息是否稳定是否符合频率要求的步骤,具体包括:
80.s301将光伏发电站机组按照不同发电机组进行编号;
81.在本步骤中,对光伏发电站中的发电机组进行进一步编号,接着对输出频率信息进行分析,判断其属于那个发电站和发电机组,并对其进行编号;在进行编号的同时,所述发电机组的编号为唯一编号,且电压与频率编号唯一且不同,避免编号重复导致并网出现错误的问题发生;
82.s302对不同发电机组的电流频率进行实时测量,并对测量数据进行统计汇总;
83.在本步骤中,对发电机组输出频率检测需要实时检测,并将信息检测信息用于评价是否可以进行组网,并将检测信息按时间顺序汇总统计,并对该数据进行储存,方便后期评价该发电机组的发电稳定性;
84.s303获取该需要并网的电网电流频率要求信息;
85.在本步骤中,所述电网频率区分为:
86.民用电网,民用电网频率为50hz;
87.工业电网,工业电网的频率,依据所述工业要求设定;
88.进一步的,供电频率的允许误差为:
89.1、电网装机容量在300万及以上的,为
±
0.2hz;
90.2、电网装机容量在300万以下的,为
±
0.5hz,在电力系统非正常状况下,供电频率允许误差不应超过
±
1.0hz;
91.s304将发电机组测量的电压与电网要求电流频率信息进行对比,以判定电压是否符合并网要求,得到第二分析结果;
92.在本步骤中,将发电机组测量的频率数据,与需要组网的频率信息进行对比,以将该电压数据区分为符合电网组网的频率信息和不符合电网组网的频率信息;将对应电网组网要求符合的发电机组进行统计,得出第二分析结果。
93.如图5所示,作为本发明的一个优选实施例,所述根据第一分析结果和第二分析结果的实时监控电压数据进行分析的步骤,具体包括:
94.s401将第一分析结果的光伏发电机组和第二分析结果的光伏发电机组,重叠对比,筛选出复合并网电压频率要求的发电机组;
95.在本步骤中,依据第一分析结果筛选的符合电压要求的发电机组和第二分析结果筛选的复合电网租养要求频率的发电机组挑出,并进行对比,将同时复合第一分析结果的光伏发电机组和第二分析结果的光伏发电机组筛选出,边依据上述步骤分类编号导入系统中;
96.s402将产生合格电压的合格发电机并入电网;
97.在本步骤中,将筛选出符合并网需求的发电机组,组合并入电网中;
98.如图6所示,作为本发明的一个优选实施例,所述电压数据分析中不符合的电压机组,还需要对其电压信息进行评价,评价为可用电压同时不符合组网的时候,将该发电机组产生电能接入蓄电站,进行电能储备;
99.在本步骤中,首先在电压数据分析筛选出的输出电压不符合要求的发电机组采集电压,进行进一步评价确定该发电机组电压可不可以进行使用,若不可以使用则不进行再次利用,若存在回收价值,即将该电压导入蓄电站,对电能进行储存利用。
100.优选的,所述频率数据分析中不符合的频率机组,还需要对其频率信息进行评价,评价为可用频率同时不符合组网的时候,将该发电机组产生电能接入蓄电站,进行电能储备。
101.优选的,所述对不符合并网要求,但是满足电压要求的发电机组,将该发电机组对接到稳压器,待电压稳定后接入相对应的电网,对不满足频率要求的发电机组,将该发电机组接入变频器,带频率稳定后接入相对应的电网;
102.在本步骤汇总,首先在频率数据分析筛选出的输出频率不符合要求的发电机组采集频率,进行进一步评价确定该发电机组频率可不可以进行使用,若不可以使用则不进行再次利用,若存在回收价值,进一步判断经过变频后是否可以接入相对应的电网,若可以则接入电网,若不可以,将该具有频率发电机组导入蓄电站,对电能进行储存利用。
103.如图7所示,作为本发明的一个优选实施例,一种分布式光伏发电站低压并网控制系统,所述系统包括:
104.电压和频率检测模块100,获取各个发电站的电压数据,将实时监控发电站电压数据划分为电压数据和频率数据;
105.在本系统中,电压和频率检测模块100获取的获取实时监控的电压数据,在当前的光伏发电站中通常设置有多个电压电流检测装置,其分别包括电压检测装置,电压检测装置用于实时检测发电站的电压输出情况,还包括频率检测装置,频率检测装置用于实时检测发展站输出电流频率情况,用于实现对发电站其进行实时监控;
106.电压分析模块200,对电压数据进行分析,判定是电压是否稳定变化是否符合电压要求,得到第一分析结果;
107.在本系统中,电压分析模块200对电压数据进行分析,由于光伏发电受天气影响较大,所以不同的发电机组其产生的电压存在变化区间,所以在阴天和多云等天气情况下课增加电压检测的频率,以供评价,防止电压变压导致组网机组影响电网稳定供电,在进行判定的时候,将发电机组产生的电压与对应电网的组网电压需求进行对比,即可确定电压是否符合电压要求,以生成第一分析结果;
108.频率分析模块300,对频率数据进行实时分析,判定是否存频率信息是否稳定是否符合频率要求,得到第二分析结果;
109.在本系统中,频率分析模块300对电流数据进行分析,由于光伏发电受天气影响较大,所以不同的发电机组其产生的电流频率存在变化区间,所以在阴天和多云等天气情况下课增加频率检测的次数,以供评价,防止频率导致组网机组影响电网稳定供电,在进行判定的时候,将发电机组产生的电流频率与对应电网的组网电压需求进行对比,即可确定频率是否符合频率要求,以生成第二分析结果;
110.分析并网模块400,根据第一分析结果和第二分析结果的实时监控电压数据进行分析,将电压频率都满足要求的发电站进行组网;
111.在本系统中,分析并网模块400据第一分析结果和第二分析结果的实时监控电压数据进行分析,将复合即第一分析结果有复合第二分析结构的发展机组并入复合条件的电网中,其中按照采集信息时间,将采集信息分为一段一段,并将采集信息数据进行储存,方便对发电站发电情况进行稳定化判断。
112.如图8所示,作为本发明的一个优选实施例,本系统还包括蓄电站模块500,所述蓄电站模块用于将不满足组网要求的电能进行储存,所述蓄电站模块包括:
113.蓄电池蓄电,将不符合并网要求的电能储存在蓄电池中;
114.氢能蓄电,通过电解水将不符合的并网需求的电能转化为氢能储存
115.应该理解的是,虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
116.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性
和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram以多种形式可得,诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
117.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
118.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
119.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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