[發明專利]一種考慮電能質量問題的分布式光伏電源接入規劃方法

在審

• 申請號: 201611066005.X
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN107039995A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 萬勇;楊星磊;姚俊偉;王宏兵;彭芝萍;項川;王春;駱子瀠;何奇
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力公司宜昌供電公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/01
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 魯力

技術領域

本發明專利涉及一種考慮電能質量問題的分布式光伏電源接入規劃方法。

背景技術

隨著智能電網技術的迅速發展，越來越多的新能源或節能低損的分布式發電設備(DG)接入配電網，其中分布式光伏電源因其本身受太陽輻射強度的影響，具有隨機性和波動性，接入后會改變系統的原拓撲結構和潮流，并對電網的電能質量產生影響。隨著分布式光伏發電在配電網中的滲透率不斷上升，對配電網的電能質量影響嚴重時會對電網的安全經濟運行構成威脅。

傳統的含分布式光伏的電網規劃通常分為兩大類，一種是在已有配電網中進行DG的選址定容規劃，另一種是考慮DG的配電網綜合擴展規劃[7]。它們是以電源或電網規劃出發點，確定分布式電源的最佳安裝位置和容量，得到滿足電網安全、經濟運行的規劃方案。傳統的含DG的電能質量綜合評估是在DG接入后根據電能質量檢測裝置采集的數據，用適當的評估方法計算DG接入點的電能質量水平。傳統的研究方法并沒有把分布式電源的規劃和電能質量評估結合起來。

發明內容

針對上述現有技術，本發明解決的技術問題是提供一種考慮電能質量問題的分布式光伏電源接入規劃方法，能更好的應對分布式光伏電源接入后對電網電能質量的影響，不僅能保證接入項目與電網自身設備的正常穩定運行，而且能為遠期新能源或干擾性負荷的接入留下裕度。

本發明的所采用的技術方案是：

一種考慮電能質量問題的分布式光伏電源接入規劃方法，其特征在于：包括：

步驟1：對待規劃地區進行潮流分析計算，根據待規劃地區的光伏發展需求，選擇符合電壓偏差要求的可接入點，確定n_DG的集合；根據目標函數選最大容量解為目標確定與n_DG集合對應的P_DG(這個集合是根據待規劃地區的情況，自行給定的；)

基于目標函數：

其中，目標函數為待規劃地區分布式光伏發電接入容量最大解：n_DG為待選光伏發電接入節點集合，為第i個接入點的光伏電源有功功率；

并基于約束條件：包括潮流約束條件和不等式約束條件：其中，

潮流約束條件：

不等式約束條件：

其中P_i為節點有功功率，Q_i為節點無功功率；U_N為節點額定電壓； L_DG、L_dis分別為分布式光伏電源接入配電網前后的電壓水平指標， P_loss.DG、P_loss.dis分別為分布式光伏電源接入配電網前后的有功損耗，ε₁、ε₂介于0和1之間；P₁、P_Lmax為配電網各支路實際的有功功率和最大的有功功率限值；P_s為分布式光伏發電注入配電網的實際功率，P_s.max為分布式光伏發電注入配電網的最大功率；步驟1：利用隨機粒子群算法對步驟1中的模型進行求解；

步驟2：根據步驟1得到的接入點的光伏接入容量，計算接入點的總電流諧波畸變率、電壓偏差、電壓波動，具體包括：

所述總電流諧波畸變率基于：

并網前總電流諧波畸變率為

式七中：I₁為基波電流；I_h為高次諧波電流；

并網后總電流諧波畸變率為

式八中，I_PV為光伏電源向配電網注入的基波電流；

由式七和式八可知

所述電壓偏差基于：

式十中U_re表示節點實際電壓，U_N為系統標準電壓；

所述電壓波動基于

接入配網后在接入點處引起的電壓波動Δd為

式十一中U_N為額定電壓，ΔI為接入點處隨輸出功率變化引起的電流變化，Z為在接入點處看二端口網絡配電網的等效阻抗；

假設光伏電源均處于單位功率因數的工作模式下，則式十一可寫成

式十二中ΔP_PV為分布式光伏發電有功功率輸出的變化值，S_d為接入點處的系統短路容量，為電網阻抗角；