[發(fā)明專利]光伏并網(wǎng)后引起電網(wǎng)電壓波動的評價方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510055943.9
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104682384B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣小亮;劉巍;黃澤華;李秋燕;胡釙;郭正一
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;武漢大學(xué)
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司41125
• 代理人: 張真真

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光伏并網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光伏并網(wǎng)后引起電網(wǎng)電壓波動的評價方法。

背景技術(shù)

近年來，為滿足能源的可持續(xù)發(fā)展，且借于我國大部分地區(qū)豐富的太陽能資源，光伏發(fā)電作為新能源的主要利用形式之一，得到了迅猛的發(fā)展，我國已出現(xiàn)多個大容量光伏電站，而光伏電站的接入對電網(wǎng)電壓的沖擊缺少一個全面的系統(tǒng)的評價指標(biāo)。

由于光伏出力具有間歇性與隨機(jī)性，并伴隨諧波、閃邊、不對稱等電能質(zhì)量問題，可以預(yù)見大容量光伏電站接入電網(wǎng)后勢必會對電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成影響，而電壓穩(wěn)定性是其中最為基本的問題。在光伏出力相同的情況下，不同的并網(wǎng)點(diǎn)和接入方式引起的電壓波動不同，因此選取合理的光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)對促進(jìn)源網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的是光伏電站的接入對電網(wǎng)電壓的沖擊缺少一個全面的系統(tǒng)的評價指標(biāo)的技術(shù)問題。從而提供一種能系統(tǒng)的全面的評價光伏并網(wǎng)后引起電網(wǎng)電壓波動的評價方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：

一種光伏并網(wǎng)后引起電網(wǎng)電壓波動的評價方法，步驟如下：

S1：研究并建立符合實際情況的光伏電站出力模型；

S2：基于PSCAD建立含光伏電站的待評價區(qū)域的電網(wǎng)模型，設(shè) 置初始條件，并進(jìn)行潮流計算，得到各個母線的電壓波動情況；

S3：定義母線電壓的四項評價指標(biāo)，即分布重心、離散度、偏度和峰度，并計算各個母線的四項評價指標(biāo)值；

S4：將相同電壓等級的所有母線的各項評價指標(biāo)值分別進(jìn)行加權(quán)平均，得到整個區(qū)域電網(wǎng)不同電壓等級的母線電壓波動的四項系統(tǒng)級評價指標(biāo)值；

S5：對于有多個待選并網(wǎng)點(diǎn)的情況，將步驟S4中得到的不同電壓等級的系統(tǒng)級評價指標(biāo)值設(shè)置相應(yīng)的權(quán)值，采用逼近理想方案的序數(shù)偏好方法(TOPSIS)，對不同的接入點(diǎn)進(jìn)行相對優(yōu)劣的評價。

所述光伏電站出力模型為符合實際情況、服從不同形狀參數(shù)的Beta分布的多時段出力模型。

所述分布重心DC用來表征母線電壓的分布重心，定義為母線電壓的期望相對線路額定電壓偏移的百分?jǐn)?shù)；

(6)，

m為樣本容量；U_i為第i個個體的電壓值；U_N為母線的額定電壓。

所述離散度DD用來表征某母線電壓整體的偏離程度，定義為母線電壓的標(biāo)準(zhǔn)差；

(7)，

為樣本均值。

所述偏度SC用來表征母線電壓分布的偏斜方向和程度，定義為母線電壓的三階中心距與標(biāo)準(zhǔn)差三次方的比值；

(8)，

σ為樣本的標(biāo)準(zhǔn)差。

所述峰度KC用來表征母線電壓在分布重心的聚集程度，定義為母線電壓的四階中心距與方差平方的比值；

在步驟S2中建立的電網(wǎng)模型包括光伏陣列、包含最大功率跟蹤的DC/DC升壓電路、逆變器、并網(wǎng)濾波器和內(nèi)外環(huán)控制器；所述光伏陣列的輸出端依次經(jīng)DC/DC升壓電路、逆變器、并網(wǎng)濾波器接入電網(wǎng)。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：通過建立了符合實際情況的光伏電站模型，結(jié)合電網(wǎng)模型進(jìn)行潮流計算后，進(jìn)而計算母線電壓波動情況的四項評價指標(biāo)，即分布重心、離散度、偏度和峰度，將相同電壓等級的所有母線的各項評價指標(biāo)值分別進(jìn)行加權(quán)平均，得到整個區(qū)域電網(wǎng)不同電壓等級的母線電壓波動的系統(tǒng)級評價指標(biāo)值，該指標(biāo)值能夠準(zhǔn)確地評價含光伏電站的某地區(qū)電網(wǎng)的電壓波動；對于有多個待選并網(wǎng)點(diǎn)的情況，可將不同電壓等級的系統(tǒng)級評價指標(biāo)值設(shè)置相應(yīng)的權(quán)值，采用逼近理想方案的序數(shù)偏好方法(TOPSIS)，對不同的接入點(diǎn)進(jìn)行相對優(yōu)劣的評價，為光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)的優(yōu)選提供參考。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程圖。

圖2為某地區(qū)110kv及以上的電網(wǎng)接線圖。

具體實施方式

實施例：一種光伏并網(wǎng)后引起電網(wǎng)電壓波動的評價方法，如圖2所示的供電區(qū)域有統(tǒng)調(diào)電廠2座，總裝機(jī)容量1230MW，接入220kv電網(wǎng)，地方企業(yè)自備電廠1座，裝機(jī)容量71.5MW，接入110kv電網(wǎng)。網(wǎng)內(nèi)有220kv變電站6座，110kv變電站16座，依靠2條220kv線路、2條110kv線路以及1條500kv線路(圖中未標(biāo)出)與其他地區(qū)的電網(wǎng)相連。容量為50MWp的在建光伏電站擬通過110kv變電站接入電網(wǎng)，光伏電站的位置如圖2所示。已知光伏電站通過待選并網(wǎng)點(diǎn)KQ、TB并網(wǎng)的線路投資相當(dāng)，現(xiàn)需以電壓波動為評價指標(biāo)對這兩個待選并網(wǎng)點(diǎn)的優(yōu)劣進(jìn)行對比。