4、电网智能化调度与控制教育部重点实验室（山东大学）的科研人员聚焦于光伏电站没有其他调压措施的前提下，考虑连同内部结构的统一时变追踪最大光伏功率发电的优化问题，仅依靠光伏逆变器的快速无功调节能力来提供电压支撑，必要时自动弃光，保证并网电压满足要求。通过快速决策逆变器有功功率、无功功率的控制基点，挖掘光伏电站自身的无功电压调控潜力。

图1 电站最大功率的无功优化算法求解

1）他们首先针对光伏单元并联运行的特性，分析接线阻抗与输出功率对于并网电压的影响。在此基础上，假设量测、通信技术完备，建立考虑接线阻抗不相等与运行状况不一致的时变追踪大型光伏电站最大输出功率并网的无功优化数学模型，并给出相应的快速求解方法。
2）该方法依据极短决策时段内光伏系统状态量变化极小的特点，基于泰勒展开与线性拟合将优化周期内的目标函数与约束条件进行线性化处理，构造罚函数，通过灵敏度计算对逆变器的运行基点进行快速求解，达到时变追踪光伏电站最大输出功率并网，并满足并网点电压水平要求的目的。

                               图2 采用本算法的光伏电站无功电压控制

5、研究者指出，类比同步发电机的并联运行，光伏电站内部光伏单元的并联运行也需要满足到达PCC母线的电压与电流幅值、相位及频率完全一致。频率的一致由逆变器控制系统依照电网频率来进行控制，在此不做考虑。由于各个光伏发电单元到PCC母线的集电线路阻抗不同，各个单元发出的有功功率也不同，要保持并网电压一致的前提下，需要对并网逆变器输出无功功率进行分别调控，来保证并网条件的满足。

                               图3 采用本算法的光伏电站损耗降低情况

    他们表示，利用分布在光伏电站内部各个单元光伏逆变器自身的有功、无功调节能力，解决集中式补偿无法有效解决的光伏电站内部电压问题。基于实时量测与通信设备，结合电力电子化设备的快速控制，可以实现对各发电单元的功率输出的快速决策与控制，充分挖掘光伏电站自身的无功电压调节潜力。结果表明，该方法具有较高的计算精度，能够快速决策逆变器的功率设定点，通过快速调节逆变器无功功率的输出来解决光伏电站内部的电压问题，利用算法的实时性有效应对光伏发电的不确定性。研究者指出，目前的研究是对光伏电站自身调控能力的深度挖掘，而且是基于电网完全接纳光伏功率的前提下。当电网要求光伏电站参与调度时，光伏逆变器自身的调节能力可能无法满足，需要储能、无功补偿等辅助设备的合作配合，这些问题将在后续研究中进一步深入。本工作成果发表在2023年第11期《电工技术学报》，论文标题为“时变追踪并网光伏电站最大输出功率的无功优化方法”。本课题得到国家自然科学基金资助项目的支持。