[發明專利]一種自適應調節無功輸出的分布式光伏發電控制方法

在審

• 申請號: 201510719096.1
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN105207274A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 李斌;王林;薄志謙;王敬朋;趙成功;馬儀成
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/50
• 分類號: H02J3/50
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種自適應調節無功輸出的分布式光伏發電控制方法，涉及電力系統無功優化與控制領域。

背景技術

太陽能光伏發電作為一種清潔、高效發電方式，近年來受到人們廣泛的關注與青睞。但是，由于光伏發電具有較強的隨機性和間斷性，當配電系統中接入大量光伏后，配電系統的運行控制的復雜程度明顯增強，有時甚至會導致整個配網的負荷分布發生很大的變化，這對配電線路損耗和配網電壓以及配網的運行安全性和經濟性都會造成影響。比如：當分布式電源退出時，使得依靠分布式電源支持的饋線電壓降低，尤其線路末端的節點電壓變化幅度過大，這就帶來電壓閃變等電能質量問題。因此，對于分布式光伏接入配電網后，需要對其進行一定程度的人工補償。

傳統的人工補償方式主要采用載調壓變壓器、SVC、并聯電容器等，這些裝置安裝和維護費用高、安裝地點不易更換、安裝容量受限制等缺陷。目前國內外越來越多的相關領域的研究人員致力于無功控制優化算法，加之無功優化算法具有多目標性、負荷及運行方式的不確定性、控制變量的離散性、解空間的非凸性以及約束條件數量與類型多等特點，傳統的方法并不能保證無功控制優化的準確性，不能有效的改善電能質量和效率。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提出了一種自適應調節無功輸出的分布式光伏發電控制方法，利用粒子群算法對光伏參與輸出的無功進行優化，解決了傳統無功補償優化效果不理想，導致電能質量差的問題。

本發明是通過如下方案予以實現的：

一種自適應調節無功輸出的分布式光伏發電控制方法，步驟如下：

步驟1)，所在地區的配電網系統中接入光伏，所述光伏參與吸收或發出無功，根據該地區的日照強度、溫度和當地負荷數據，計算光伏的輸出功率值，并求得所述光伏輸出無功功率的上限值；

步驟2)，利用粒子群算法優化所述配電網系統中的無功控制；其中，將無功補償裝置的位置和檔位變化的快慢作為所述粒子群算法中的位置和速度的初始值，設置所述粒子群算法的目標函數，該目標函數是無功補償設備的投入和調控費用、系統網損費用、調控設備最少和電壓安全運行值按照不同的系數相加而成。

進一步的，步驟1)所述的光伏的輸出功率值表達式如下：

P_PV＝Pmpp*Irradiance*factor*Eff_converter(1)

其中，Pmpp為單位面積光伏板的功率；Irradiance為光伏板對應的光照強度；factor為溫度對光伏發出有功功率的影響因子；Eff_converter為與光伏相連逆變器的效率。

進一步的，所述步驟1)中，根據與各個光伏并網點相連的逆變器的容量和光伏發出的有功功率，計算該光伏的輸出無功功率的上限值，表達式如下：

|Q|max(t)=Smax2-P2(t)---(2)]]>

其中，|Q|_max(t)為t時刻光伏的輸出無功功率的上限值；S_max為各個光伏并網點相連的逆變器的容量；P(t)為光伏在t時刻發出的有功功率。

進一步的，步驟2)所述的約束條件包括：光伏并網的各個節點的有功和無功功率平衡約束、所述節點電壓約束、電容器，電抗器和SVC容量約束、可調變壓器分接頭約束和光伏無功出力約束。

進一步的，步驟2)所述的目標函數是根據潮流計算獲得的，表達式如下：