一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法及相关装置与流程

专利2026-05-13  5


本发明属于台区供电,具体涉及一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法及相关装置。


背景技术:

1、随着全球对可再生能源的重视与推广,户用光伏发电作为分布式能源的重要组成部分,其装机容量和接入低压配电网的数量均呈现快速增长态势。这一趋势虽然有效促进了清洁能源的利用,但也随之带来了一系列电能质量问题。冬季作为用电高峰期,居民及商业用电负荷显著增加,而光伏发电受天气因素影响,其输出具有显著的间歇性和不确定性。这种供需不匹配导致了台区三相负荷的随机波动,进而引发高低电压、配变重载等电能质量问题。对于包含众多重要用户、对供电质量有着高要求的台区而言,上述问题不仅影响了用户设备的正常运行,还可能造成经济损失和社会影响,因此,对台区进行高品质的供电控制尤为重要。

2、当前针对低压台区的供电控制方案多集中于单一类型的供电控制装置,如静止无功发生器(svg)用于调节无功功率、调压器用于调整电压水平等。这些传统装置虽能在一定程度上缓解部分电能质量问题,但是该类方案未考虑台区统一进行供电控制,感知水平不足,缺乏协调,并且在实施方面可能存在重复投资的问题。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法及相关装置,其目的在于解决感知水平低、协同运行能力不足以及重复投资的问题。

2、为了解决上述技术问题,本发明通过以下技术方案予以实现:

3、根据本发明的第一方面,提供一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法,应用于包含分布式光伏系统、分布式储能装置、无功补偿装置以及智能边缘网关的台区供电系统中,控制方法包括:

4、获取台区并网点电压;

5、当所述台区并网点电压未超出台区正常运行电压上限但超过预设死区电压范围时,调节所述分布式光伏系统中的光伏逆变器的无功功率来平抑电压波动;

6、当所述台区并网点电压超出台区正常运行电压上限时,确定台区无功容量,并确定所述光伏逆变器、所述分布式储能装置与所述无功补偿装置的无功容量之和;

7、根据所述台区无功容量与所述无功容量之和的大小关系,按照设定的调节优先级对所述光伏逆变器、所述分布式储能装置与所述无功补偿装置进行调节控制。

8、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述按照设定的调节优先级对所述光伏逆变器、所述分布式储能装置与所述无功补偿装置进行调节控制,包括:

9、当所述无功容量之和大于所述台区无功容量时,优先控制所述无功补偿装置进行电压调节;

10、若所述台区并网点电压恢复至台区正常运行电压时,则停止调节;

11、若所述台区并网点电压未恢复至台区正常运行电压时,通过调节所述光伏逆变器的无功功率进行电压调节;

12、若所述台区并网点电压恢复至台区正常运行电压时,则停止调节;

13、若所述台区并网点电压未恢复至台区正常运行电压时,通过调节所述分布式储能装置的无功功率进行电压调节,直至所述台区并网点电压恢复至台区正常运行电压。

14、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述按照设定的调节优先级对所述光伏逆变器、所述分布式储能装置与所述无功补偿装置进行调节控制,包括:

15、当所述无功容量之和不大于所述台区无功容量,且已调节用尽所述无功容量之和时,通过调节所述分布式储能装置的有功功率进行电压调节;

16、若所述台区并网点电压恢复至台区正常运行电压时,则停止调节;

17、若所述台区并网点电压未恢复至台区正常运行电压时,削减所述光伏逆变器的有功功率或控制所述分布式光伏系统退出运行,直至所述台区并网点电压恢复至台区正常运行电压。

18、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述获取台区并网点电压之后,还包括:

19、当所述台区并网点电压未超出台区正常运行电压上限且未超过预设死区电压范围时,不进行任何调节。

20、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述台区无功容量的确定,具体为:

21、根据所述台区并网点电压与台区正常运行电压之间的电压偏差程度以及电压敏感度,确定所述台区无功容量。

22、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述调节光伏逆变器的无功功率,具体包括:

23、利用定功率因数-无功下垂控制策略进行光伏逆变器的无功功率调节。

24、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述死区电压范围是根据台区电压的历史数据、电网运行规范及安全标准预先设定的。

25、根据本发明的第二方面,提供一种基于智能边缘网关的台区供电控制装置,应用于包含分布式光伏系统、分布式储能装置、无功补偿装置以及智能边缘网关的台区供电系统中,控制装置包括:

26、获取模块,用于获取台区并网点电压;

27、第一调节模块,用于当所述台区并网点电压未超出台区正常运行电压上限但超过预设死区电压范围时,调节所述分布式光伏系统中的光伏逆变器的无功功率来平抑电压波动;

28、确定模块,用于当所述台区并网点电压超出台区正常运行电压上限时,确定台区无功容量,并确定所述光伏逆变器、所述分布式储能装置与所述无功补偿装置的无功容量之和;

29、第二调节模块,用于根据所述台区无功容量与所述无功容量之和的大小关系,按照设定的调节优先级对所述光伏逆变器、所述分布式储能装置与所述无功补偿装置进行调节控制。

30、根据本发明的第三方面,提供一种设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法的步骤。

31、根据本发明的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述的一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法的步骤。

32、与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:

33、本发明提供的一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法,通过集成分布式光伏系统、分布式储能装置、无功补偿装置以及智能边缘网关,当台区并网点电压未超出台区正常运行电压上限但超过预设死区电压范围时,调节分布式光伏系统中的光伏逆变器的无功功率来平抑电压波动;当台区并网点电压超出台区正常运行电压上限时,确定台区无功容量,并确定光伏逆变器、分布式储能装置与无功补偿装置的无功容量之和;根据台区无功容量与无功容量之和的大小关系,按照设定的调节优先级对光伏逆变器、分布式储能装置与无功补偿装置进行调节控制。相比传统单一类型的供电控制,本发明能够更全面、精准地感知台区电力状况,并进行协调控制,提升了台区供电系统的整体调控能力和响应速度。传统方案中,各类供电控制装置可能因缺乏统一协调而导致重复投资,本发明通过智能边缘网关实现了各设备的集中监控和协调控制,避免了设备间的冗余和浪费,从而优化了投资成本。同时,由于能够更精确地匹配台区实际需求进行调控,提高了设备的利用率和经济效益。

34、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。


技术特征:

1.一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法,其特征在于,应用于包含分布式光伏系统、分布式储能装置、无功补偿装置以及智能边缘网关的台区供电系统中,控制方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法,其特征在于,所述按照设定的调节优先级对所述光伏逆变器、所述分布式储能装置与所述无功补偿装置进行调节控制,包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法,其特征在于,所述按照设定的调节优先级对所述光伏逆变器、所述分布式储能装置与所述无功补偿装置进行调节控制,包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法,其特征在于,所述获取台区并网点电压之后,还包括:

5.根据权利要求1所述的一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法,其特征在于,所述台区无功容量的确定,具体为:

6.根据权利要求1所述的一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法,其特征在于,所述调节光伏逆变器的无功功率,具体包括:

7.根据权利要求1所述的一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法,其特征在于,所述死区电压范围是根据台区电压的历史数据、电网运行规范及安全标准预先设定的。

8.一种基于智能边缘网关的台区供电控制装置,其特征在于,应用于包含分布式光伏系统、分布式储能装置、无功补偿装置以及智能边缘网关的台区供电系统中,控制装置包括:

9.一种设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法的步骤。


技术总结
本发明公开了一种基于智能边缘网关的台区供电控制方法及相关装置,应用于包含分布式光伏系统、分布式储能装置、无功补偿装置以及智能边缘网关的台区供电系统中,控制方法包括:获取台区并网点电压;当台区并网点电压未超出台区正常运行电压上限但超过预设死区电压范围时,调节分布式光伏系统中的光伏逆变器的无功功率来平抑电压波动;当台区并网点电压超出台区正常运行电压上限时,确定台区无功容量,并确定光伏逆变器、分布式储能装置与无功补偿装置的无功容量之和;根据台区无功容量与无功容量之和的大小关系,按照设定的调节优先级对光伏逆变器、分布式储能装置与无功补偿装置进行调节控制。本发明的目的在于解决感知水平低、协同运行能力不足以及重复投资的问题。

技术研发人员:高雪,吕鹏浩,赵晨旸,孙振坤,孟一鸣,黄嘉鑫,武承杰,杜紫月
受保护的技术使用者:国网北京市电力公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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