[發(fā)明專利]基于分布式光伏接入的配電網(wǎng)無功補償配置容量計算方法

在審

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• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN112084626A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設計）人: 石博隆;楊曉雷;黃金波;葉琳;張靜;丁磊明;方江曉;屠一艷;孫維真;黃弘揚;李綏榮;曹雪峰
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司嘉興供電公司;國網(wǎng)浙江省電力有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H02J3/16;H02J3/18;H02J3/38;G06F113/04
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發(fā)明涉及基于分布式光伏接入的配電網(wǎng)無功補償配置容量計算方法，包括給定并網(wǎng)點及接入點的電網(wǎng)電壓等級及電壓中點值，獲取公共連接點電壓并根據(jù)電壓等級給出各個并網(wǎng)點及接入點電壓限值；得到光伏的最大有功出力P；初始化接入點補償器容量；隨機選取對應電壓等級線路型號；初始化線路長度；分別計算并網(wǎng)點和接入點電壓，如任一節(jié)點電壓不滿足節(jié)點電壓限值，則返回步驟S4，并增大接入點補償器容量；求取最佳接入點位置；獲取最佳容量。本發(fā)明的優(yōu)點是：綜合考慮公共連接點初始電壓和線路型號、長度及光伏最大出力，可以計算出各個節(jié)點的電壓，通過增加電抗容量及線路長度的方法可以精確計算出最佳無功補償容量并確定最佳接入點位置。

技術領域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)無功電壓規(guī)劃配置領域，尤其涉及基于分布式光伏接入的配電網(wǎng)無功補償配置容量計算方法。

背景技術

實際工程應用中，由于光伏發(fā)電功率波動大而易造成的線路末端電壓升高的問題，盡管分布式光伏的逆變器本身具備快速、連續(xù)的無功調節(jié)能力，但光伏的逆變器的調節(jié)不僅受到功率因數(shù)限值要求，而且光伏如果過多調控無功，勢必會影響出光伏有功出力能力和逆變器的使用壽命，因此解決過電壓通常需要配置合適容量的無功補償裝置，才能真正解決過電壓的問題，同時通過無功就地補償優(yōu)化網(wǎng)損，使配電系統(tǒng)達到最優(yōu)潮流分布。此外增配的可控無功補償裝置也可納入配電網(wǎng)區(qū)域化無功電壓控制系統(tǒng)，進一步增強電網(wǎng)的無功電壓調控能力，提高配電網(wǎng)電網(wǎng)運行的安全性及經(jīng)濟性。

由于無功補償器的價格及大小與其容量呈明顯的正相關關系，從經(jīng)濟性來說，希望無功補償器的容量盡量少，但是從調節(jié)需求上來看，為了滿足調壓的需求，應能滿足光伏發(fā)電有功最大出力下的電壓升高后各節(jié)點電壓仍滿足不越限的要求，集中式/分布式電抗器的容量的大小需要通過優(yōu)化算法找到最優(yōu)解。

發(fā)明內容

本發(fā)明主要解決分布式光伏接入點求解及補償器最佳容量求解問題，提供了一種綜合考慮線路長度，線路型號及光伏最大出力，通過依次增加電抗容量精確計算出最佳無功補償容量和光伏接入點位置的基于分布式光伏接入的配電網(wǎng)無功補償配置容量計算方法。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是，基于分布式光伏接入的配電網(wǎng)無功補償配置容量計算方法，包括以下步驟：

S1：給定并網(wǎng)點及接入點的電網(wǎng)電壓等級及電壓中點值，獲取公共連接點電壓并根據(jù)電壓等級給出各個并網(wǎng)點及接入點電壓限值V_min、V_max；

S2：給定光伏站的典型配置，得到光伏的最大有功出力P；

S3：初始化接入點補償器容量為X_Q；

S4：隨機選取公共連接點到接入點及接入點到并網(wǎng)點的對應電壓等級線路型號；

S5：初始化公共連接點到接入點線路長度及接入點到并網(wǎng)點線路長度；

S6：分別計算并網(wǎng)點和接入點電壓，如任一節(jié)點電壓不滿足節(jié)點電壓限值，則返回步驟S4，并增大接入點補償器容量；

S7：求取最佳接入點位置；

S8：獲取最佳容量X_Qb。

作為上述方案的一種優(yōu)選方案，所述步驟S7中求取最佳接入點位置，包括以下步驟：

S71：建立目標函數(shù)

其中，P_Loss為電網(wǎng)中線路損耗，N為電網(wǎng)節(jié)點數(shù)，I_i,R為流經(jīng)i節(jié)點的電流，R_i,L為電網(wǎng)中i節(jié)點的等效電阻，I_i,R根據(jù)節(jié)點電壓和有功值求得；

S72：獲取電網(wǎng)總線路損耗最低時的補償器總容量并記錄；