[發明專利]一種光伏與空調負荷協調優化的配電網電壓控制方法

有效

• 申請號: 201710504955.4
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107276096B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 李強;王琦;陸斌;柳丹;韓華春;袁曉冬;胡敏強;呂振華;黃地
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力公司電力科學研究院;國網江蘇省電力公司;南京師范大學;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/00;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種光伏與空調負荷協調優化的配電網電壓控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟10)配電網內各光伏用戶根據自身利益上報自身價格-有功調節量模型及價格-無功調節量模型，同時各空調用戶根據自身利益上報價格-有功調節量模型；

步驟20)當配電網出現電壓越限或電壓過低問題時，配電網通過潮流計算獲得配電網各節點的電壓-有功靈敏度矩陣及電壓-無功靈敏度矩陣，從而確定安裝光伏的節點對電壓問題最嚴重節點的有功電壓靈敏度和無功電壓靈敏度，以及安裝空調負荷的節點對電壓問題最嚴重節點的有功電壓靈敏度；

步驟30)配電網電壓集中控制器根據步驟10)各節點處用戶上報的模型、步驟20)光伏節點上報的有功電壓靈敏度、無功電壓靈敏度和空調負荷節點上傳的有功電壓靈敏度，以調價價格最低為目標，考慮電壓控制約束、光伏和空調的出力約束的約束條件，建立目標函數；

步驟40)求解上述目標函數，將解得的各節點處用戶的補償價格下發至各用戶，各用戶根據得到的補償價格調節自身功率，實現電壓的控制；

所述步驟10)具體為：

步驟101)光伏用戶的所述價格-無功調節量模型為由光伏逆變器損耗費用確定的設定值，不隨調節量變化而變化，即：

c_pv,q＝c_q (1)

其中，c_pv,q為光伏無功調節單價；c_q為光伏在調用無功調節能力參與電壓控制時因逆變器損耗帶來的運行維護費用；

電壓越限時，光伏逆變器吸收無功，無功功率為負值，電壓過低時，光伏逆變器發出無功，無功功率為正值，無論逆變器吸收無功還是發出無功，調節價格不變；

步驟102)所述價格-有功調節量模型由售電損失、逆變器損耗及用戶參與調節意愿組成：

c_pv,p＝c+c_p+k_pvP (2)

其中，P為光伏有功調節量，表示調節過程中光伏切除的有功功率，c_pv,p為光伏有功調節單價；c為實時售電電價；c_p為為光伏在調用有功調節能力參與電壓控制時因逆變器損耗帶來的運行維護費用；k_pv為光伏用戶利益系數，由用戶在設定范圍內自主確定，表征用戶參與調控時希望獲得補償的多少；

該模型用于電壓越限時的調節，當電壓過低時，光伏不參與有功功率的調節；

步驟103)空調用戶按照如下步驟確定價格-有功調節量模型：首先用戶定義調節過程中室內希望保持的最高溫度、最低溫度及理想溫度T_max、T_min、T_desire，其次，若為電壓越限，將上述三個溫度分別與最低價格、最高價格和平均價格對應，若為電壓過低，則將上述三個溫度分別與最高價格、最低價格和平均價格對應，其中最高、最低價格分別由如下表達式確定：

c_max＝c_avg+k_airσ (3)

c_min＝c_avg-k_airσ (4)

其中，c_max為最高價格，c_min為最低價格，c_avg為平均價格，σ為平均價格的標準差；k_air為空調用戶利益系數，由用戶在權衡舒適度和收益后確定；

將上述模型中的溫度用空調一階等效熱參數模型替換，即得空調用戶的價格-有功調節量模型。

2.如權利要求1所述的一種光伏與空調負荷協調優化的配電網電壓控制方法，其特征在于，所述空調一階等效熱參數模型表達式為：

其中,T_in,t+1為t+1時刻的室內溫度；T_in,t為t時刻室內的溫度；T_out,t為t時刻的室外溫度；p1為t時刻到t+1時刻之間空調的平均功率；R為室內等效熱阻；C為室內等效熱容；COP為空調能效比，制冷時為負值，制熱時為正值；Δt為時間間隔。