[發明專利]一種基于自學習辨識的光伏電站無功優化方法

在審

• 申請號: 201811072793.2
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109193764A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 王志敏;石徑;黃中華;祁延壽;張海春;王鵬飛;李娟莉;程彥華;鞏志生;鄧大勇;李玉海;鐘應壽;李英輝;李強;張文英;李春來;楊立濱;李淵;鄭勇;王兆偉;郝衛新;趙世昌;楊軍;宋孟寧;丁文選;趙玉娟;陳青英;鐘婉琦
• 申請（專利權）人: 青海電研科技有限責任公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/50
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 李樹志;包正云

本發明涉及電力技術領域，特別涉及一種基于自學習辨識的光伏電站無功優化方法。該方法包含以下步驟：通過自學習法辨識光伏電站與電網之間的系統阻抗X；判斷系統阻抗X的有效性和合理性；計算光伏電站無功功率優化目標值Q_target。本發明的優點：(1)自學習辨識，智能化。(2)方法簡單、有效。(3)實時優化。(4)系統的電壓支撐力度提高，網損減小。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，特別涉及一種基于自學習辨識的光伏電站無功優化方法。

背景技術

電力系統運行的經濟性和電能質量與無功功率有重大的關系。無功功率是電力系統一種不可缺少的功率。大量的感性負荷和電網中的無功功率損耗，要求系統提供足夠的無功功率，否則電網電壓將下降，電能質量得不到保證。同時，無功功率的不合理分配，也將造成線損增加，降低電力系統運行的經濟性。

無功優化就是在系統網絡結構和系統負荷給定的情況下，通過調節控制變量是系統在滿足各種約束調節下網損達到最小，通過無功優化不僅使全網電源在額定值附近運行，而且能夠提高電網經濟效益、電能質量。

現有光伏電站僅僅提供自身無功損耗，很少考慮送出線路的無功損耗及送出線路末端電壓，這種控制方式不僅僅浪費了光伏電站自身的無功輸出能力，也影響光伏電站送出線路的輸送能力，尤其是光伏電站經過長距離送出線路接入薄弱電網時，如青海海西的光伏電站群，送出線路的功率損耗及末端電壓對自身發電及電網穩定性都具有較大影響。因此，光伏電站存在的問題：電壓質量不夠理想，負荷峰谷時電壓波動過大。

而影響電壓水平重要因素的是無功功率，無功功率的合理分布是保證電壓質量的基本條件。一方面，無功過剩將會抬高系統電壓，過剩的無功在系統中流動，不僅會損耗有功功率，占用輸電線路和設備容量，而且會在線路上產生電壓降落，影響電壓質量和穩定性。另一方面，無功不足會導致系統電壓降低，用電設備不能充分利用，過低的電壓水平甚至會導致電壓崩潰等嚴重事故。所以控制無功的合理流動，保持無功平衡，不僅能保證電壓質量，提高系統運行的安全性和穩定性，而且能降低電能損耗，獲得經濟效益。因此，無功優化作為光電電網規劃的一個重要組成部分，通過無功補償，可以實現電網電壓控制、改善電網穩定性、減少網絡損耗及保證有較寬的運行裕度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供光伏電站無功優化方法，用于改進光伏電站的無功優化應用，從而優化自身無功功率目標值，使系統的電壓支撐力度提高，網損減小。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種基于自學習辨識的光伏電站無功優化方法，該方法包含以下步驟：

通過自學習法辨識光伏電站與電網之間的系統阻抗X；

判斷系統阻抗X的有效性和合理性；

計算光伏電站無功功率優化目標值Q_target。

進一步的，所述通過自學習法辨識光伏電站與電網之間的系統阻抗X包括：

設第S次調整前，光伏電站高壓母線電壓為U^S-，向系統發出無功為Q^S-；調整后光伏電站高壓母線電壓為U^S+，向系統發出無功為Q^S+，則有：

(Q^S+/U^S+-Q^S-/U^S-)X＝(U^S+-U^S-)；

設有T次調整記錄，則有：

簡寫為：[△Q/U]X＝[△U]。

兩邊乘以[△Q/U]^T，整理后可得：