光伏逆变器

为了解决大规模分布式光伏接入配电网导致光伏并网点出现电压越限问题，提出了一种基于分布式共识协同(distributed consensus collaboration, DCC)的光伏逆变器电压控制方法。光伏逆变器电压控制采用基于功率调节的下垂控制模式，利用下垂控制调节光伏的有功功率与无功功率，实现对光伏并网点电压的控制。分布式协同共识是将接入系统的光伏有功功率输出与光伏最大输出跟踪比作为状态变量，通过分布式共识协同算法实现下垂控制启动参数的调整和光伏逆变器之间的电压协同控制。通过一个含分布式光伏的真实馈线系统进行算例验证，基于德国DIgSILENT软件进行仿真。结果表明，所提电压控制方法能有效抑制光伏并网点的电压越限问题，并在电压调节过程中降低光伏有功功率出力的削减，提升光伏逆变器的无功功率调节量。

针对光伏逆变器集中控制对源、荷短时波动考虑不足的问题，提出一种鲁棒集中–就地控制策略。首先，以网损和弃光量加权最小为目标，建立逆变器有功、无功集中控制模型；针对控制间隔内短时波动导致的电压越限和潮流波动，以集中控制结果为参考，通过动态参数就地控制策略平抑波动，提出无功出力–有功削减–斜率参数的三参数集中–就地控制模型。其次，采用区间模型建模短时波动，以极端波动场景的电压偏差最小为目标，建立就地控制策略鲁棒优化模型。最后，基于二阶锥规划和灵敏度分析，提出控制策略的求解方法，通过算例验证模型的有效性，并分析波动性、渗透率、逆变器容量对控制的影响，提升主动配电系统的运行安全性和经济性。

本技术报告介绍了国内外光伏发电现状和前景以及低电压穿越的性能要求和检测方法；研究了电网常见故障类型及电压矢量的故障响应特性，研究了电压跌落发生装置的不同实现方式；研制了适用于光伏逆变器低电压穿越性能检测的“短路发生器”和“交流变频器”两种低电压穿越检测装置；提出了光伏逆变器低电压穿越检测流程规范；根据文中提出了“短路发生器”型检测装置关键设备的计算方法搭建了真实的检测模型，并完成了光伏逆变器低电压穿越性能的检测。起草 IEC 标准《光伏并网逆变器低电压穿越测试规程》，目前该标准已正式颁布执行。

7月27日，禾望电气年产20吉瓦（2万兆瓦）智慧能源装备建设项目在云南省大理白族自治州宾川县宾川工业园区顺利举行奠基仪式。

随着双碳目标提出，分布式光伏迅猛发展光储一体化系统进入规模化推广应用阶段光伏逆变器、储能变流器单独设计光储并联控制复杂光储一体机设计、测试等方面系列标准目前尚缺乏

为了解决三电平光伏逆变器故障穿越时的中点电位平衡问题，在已有的脉宽调制和中点电位平衡方法基础上，提出一种新型的深度载波交叠调制法(deep carrier overlapping PWM, DCO-PWM)。该方法通过尽量增加上下层载波的交叠深度，削弱了中矢量对中点电位的影响，实现了在故障冲击和高无功电流工况下保持中点电位平衡和并网电流可控。针对DCO-PWM增加了功率器件开关次数的问题，开发了一种调制策略的分相切换方法，仅在中点电位差超出设定阈值时，将调制波中间相切换到DCO-PWM，其他状态仍然使用常规的载波同相层叠调制法(carrier phase disposition PWM, CPD-PWM)，从而降低了并网电流的谐波含量和器件开关损耗。通过实验验证了上述方法在三电平逆变器低电压故障穿越过程中，可有效增强对并网电流和中点电压的控制，从而保证故障状态的安全可靠穿越。

10月21日，由国网陕西省电力有限公司自主研制的国内首套低压分布式光伏柔性控制器，在西咸新区供电公司永乐供电所3个分布式光伏站点完成创新技术验证。经过一个多月的运行，该控制器采集的光伏逆变器60多项实时数据和远程控制功能运行稳定，为当地分布式光伏的“群管群控”提供了可靠的技术支撑。

随着可再生能源的大规模接入，配电网面临着频繁的电压越限问题，亟待对以光伏逆变器为代表的多种新型调压手段能否满足配电网日常调压需求进行研究。为对配电系统调压手段适应性做出客观评价，提出基于区间-概率潮流分析的配电网调压手段适应性评估方法，实现调压效果与调压成本的综合分析。首先，基于区间潮流与概率潮流结果，构建配电网调压效果评价指标；其次，以最优无功方案对应成本作为成本基准值，构建配电网调压成本评价指标；在此基础上，基于层次分析法对调压效果指标和成本指标进行加权，构建配电网调压适应性综合评价指标体系；最后，基于所构建的评价指标，完成配电网调压手段适应性分析，并通过多场景对比评价验证了所提方法的合理性。

光伏和电动汽车的大量接入给配电网电压控制带来了严峻挑战。为此，提出了一种多时间尺度协同的配电网分层深度强化学习电压控制策略。首先，考虑电动汽车用户需求响应特性，在日前协同调度分组投切电容器制定分时电价引导用户改变充电行为实现有序充电。其次，在日内构建具有双层结构的深度强化学习策略，上层以长时间尺度通过电价调整引导用户响应实时价格激励以调节电动汽车充电功率，下层以短时间尺度对光伏逆变器和无功补偿装置进行控制，通过双层策略实现对具有不同时间响应特性资源的实时协同调控以降低系统电压偏差。最后，通过对改进的IEEE 33节点系统进行算例分析验证了所提策略的有效性。

针对分布式光伏接入配电网带来的电压越限问题，考虑电池储能与光伏逆变器的调压经济性，文中基于一致性算法提出一种计及设备寿命损耗成本的分布式电压控制策略。首先，分析光伏逆变器与储能的调压机理，推导出可用于分布式迭代计算的配电网电压灵敏度参数；其次，分别建立储能电池与光伏逆变器的寿命损耗模型，并利用寿命损耗模型推导出单位功率成本模型，再结合电压灵敏度参数构建出单位调压成本模型；最后，以单位调压成本作为一致性变量，设计基于一致性算法的分布式电压控制策略，得到各节点储能与光伏逆变器的功率调节方案。算例结果表明，所提控制策略能够兼顾各节点设备寿命损耗与总体调压经济性，在有效抑制电压越限的前提下充分降低配电网电压控制成本。