[發明專利]一種基于神經網絡的光伏電站電壓控制方法

有效

• 申請號: 202011434418.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112600244B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 陳之軒;竇春霞;趙昕;馬建川
• 申請（專利權）人: 江蘇派爾高智能科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/12;H02J3/48;H02J3/50;G06Q50/06;G06Q10/04;G06N3/0464;G06N3/006
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 李寰

本發明公開了一種基于神經網絡的光伏電站電壓控制方法，該控制方法具體步驟如下：步驟一：母線電壓有功功率神經網絡以及母線電壓無功功率神經網絡分別輸出相應的母線電壓有功功率和母線電壓無功功率的靈敏度系數至模型預測控制器；步驟二：模型預測控制器通過上層控制架構下發的母線電壓有功功率和母線電壓無功功率的靈敏度系數構建母線電壓與節點注入有功功率和無功功率的數學模型。該基于神經網絡的光伏電站電壓控制方法能夠解決光伏電站母線的過、欠電壓問題，有效地提升了基于靈敏度分析這類方法的實用性和可擴展性，對配電網的安全運行具有重要的意義，該控制方法對助推能源互聯網建設、提升電力服務質量與優化利用各類資源。

技術領域

本發明涉及配電網光伏電站電壓調控領域，具體為一種基于神經網絡的光伏電站電壓控制方法。

背景技術

隨著新能源在配電網中的不斷滲透，傳統的配電網正逐漸發展為有源配電網，在解決化石能源逐漸枯竭和提高環境友好性的同時，也為配電網的順利運行和規劃提出了很多挑戰，光伏電站因聚合了大量的分布式光伏，是配電網中十分重要的組成元素，對支撐整個配電網源網荷儲的安穩運行具有不可替代的作用，而分布式光伏的間歇性和隨機性會導致整個光伏電站母線電壓的波動，嚴重時將危害整個配電網的安全，甚至導致電網解列，如何有效解決光伏電站母線電壓過、欠電壓問題，是配電網領域中一個重要的研究方向；

現有的基于神經網絡的光伏電站電壓控制方法，在伏電站的實際運行中，系統的拓撲以及網絡參數不容易獲得，因此基于靈敏度分析的方法的實際應用還存在諸多困難，且不能對光伏電站母線的過、欠電壓問題進行處理，為此，我們提出一種基于神經網絡的光伏電站電壓控制方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于神經網絡的光伏電站電壓控制方法，以解決上述背景技術中提出的現有的基于神經網絡的光伏電站電壓控制方法，在伏電站的實際運行中，系統的拓撲以及網絡參數不容易獲得，因此基于靈敏度分析的方法的實際應用還存在諸多困難，且不能對光伏電站母線的過、欠電壓問題進行處理的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于神經網絡的光伏電站電壓控制方法，該控制方法具體步驟如下：

步驟一：母線電壓有功功率神經網絡以及母線電壓無功功率神經網絡分別輸出相應的母線電壓有功功率和母線電壓無功功率的靈敏度系數至模型預測控制器；

步驟二：模型預測控制器通過上層控制架構下發的母線電壓有功功率和母線電壓無功功率的靈敏度系數構建母線電壓與節點注入有功功率和無功功率的數學模型。

進一步地，所述母線電壓有功功率神經網絡以及母線電壓無功功率神經網絡組成上層控制架構，所述模型預測控制器為下層控制架構組成部分；

其中，所述母線電壓有功功率神經網絡由輸入層、隱藏層和輸出層組成，所述母線電壓有功功率神經網絡輸入層的輸入數據包括節點的有功功率數據和母線的電壓偏差數據，所述母線電壓有功功率神經網絡輸出層的輸出數據為光伏節點的母線電壓有功功率的靈敏度系數；

進一步地，所述節點的有功功率數據可以通過式(1)獲得：

式(1)中，U_j和I_j分別為第j個光伏節點的電壓和電流，上標*為共軛運算，Re為求實部運算，母線的電壓偏差數據可以通過式(2)獲得：

式(2)中，和分別為第i個光伏電站母線的電壓和參考電壓值；

進一步地，所述節點的無功功率數據可以通過式(3)獲得：

式(3)中，U_j和I_j分別為第j個光伏節點的電壓和電流，上標*為共軛運算，Im為求虛部運算。