[發明專利]計及配電網經濟安全性優化的光伏電源有功功率調控方法

有效

• 申請號: 202010110916.8
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111313482B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 韓平平;周福平;楊之俊
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/50;H02J3/38
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種計及配電網經濟安全性優化的光伏電源有功功率調控方法，其步驟包括：1獲取配電網節點的電壓實際值，計算節點的有功功率、無功功率；2計算配電網的支路有功損耗指標；3計算配電網節點的電壓偏差指標；4建立考慮配電網經濟性、可靠性和光伏消納能力的目標函數；5確定光伏電源接入配電網背景下電力系統運行的約束條件；6通過線性規劃算法求解計及配電網經濟安全性優化的光伏電源有功功率調控模型，進而求解光伏電源的有功功率優化值。本發明能夠有效提升光伏電源接入配電網的經濟性、可靠性和光伏消納水平，能夠保障配電網的安全穩定運行，提升配電網中光伏電源的消納能力。

技術領域

本發明涉及電力系統配電網的功率調控領域，更具體地說是涉及一種考慮配電網經濟性與安全性優化的光伏電源功率調控方法。

背景技術

隨著光伏電源的并網裝機規模越來越大，配電網在一定程度上緩解了高峰負荷壓力較大的問題。但光伏電源的出力存在波動性和間接性，相比傳統的火電而言，光伏電源并網將會導致電力系統出現運行功率波動和電壓偏移的情況，這不僅會增加配電網的線路損耗，而且降低了配電網的電能質量。雖然現階段的新能源并網技術已經在光伏電源功率調控方面取得了一定的研究成果，但是對于綜合考慮配電網運行經濟性、安全性和光伏消納能力的電力系統調控策略缺乏研究。

對于光伏電源接入配電網背景下的電力系統運行優化研究，現有成果主要集中在配電網穩定運行的指標優化方面，國內研究大多以配電網運行的安全穩定指標為研究對象進行配電網的運行評估，但評估結果的應用并不能明顯改善光伏電源消納困難的現狀。在電力系統調度運行方面，國內研究主要集中在光伏電源的消納能力提升問題，研究模型對于配電網運行的安全性和可靠性缺乏考慮，在光伏并網期間仍存在配電網運行安全穩定指標較差的情況。

發明內容

本發明為解決現有技術的不足之處，提出一種計及配電網經濟安全性優化的光伏電源有功功率調控方法，以期能夠準確地對配電網光伏電源的有功功率進行調控，從而能夠達到光伏電源出力最大化、配電網節點電壓穩定和支路損耗最小的目的，進而為光伏電源接入配電網的安全穩定運行提供依據和參考。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

本發明一種計及配電網經濟安全性優化的光伏電源有功功率調控方法的特點是，所述配電網的不同節點接入光伏電源、火電機組和負荷，所述光伏電源有功功率調控方法是按如下步驟進行：

步驟1、獲取配電網節點的電壓實際值，計算配電網節點的有功功率、無功功率；

假設所述配電網的支路數共有N條，節點數共有N+1個，其中，將配電網與上級電網的公共連接點記為第0個節點，第i條支路末端節點為第i個節點；P_i、Q_i分別為配電網中第i條支路末端沿潮流方向從第i個節點流出的有功功率、無功功率，U_i為配電網中第i個節點的電壓實際值，P_i-1、Q_i-1分別為所述配電網中第i-1條支路末端沿潮流方向從第i-1個節點流出的有功功率、無功功率，U_i-1為所述配電網中第i-1個節點的實際電壓值，R_i+jX_i為所述配電網中第i條支路的等效阻抗值，P_V,i、Q_V,i分別為所述配電網中第i個節點并網的光伏電源的有功出力值、無功出力值，P_L,i、Q_L,i分別為所述配電網中第i個節點負荷的有功功率、無功功率；i∈[0,N]；

步驟1.1、獲取光伏電源接入配電網的第i個節點的電壓實際值U_i，從而得到電壓實際值集合U＝{U₀,U₁,...,U_i,...,U_N}；