[发明专利]一种基于灵敏度的分布式光伏自动发电控制方法

说明书

一种基于灵敏度的分布式光伏自动发电控制方法，该控制方法包括如下步骤:a）通过对配网稳态运行工作点附近的局部线性化，求解配电网节点电压扰动量与节点注入有功‑无功扰动量的数学关系，即通过灵敏度分析法分析节点电压幅值与节点有功无功注入变化关系；b）根据节点电压与节点注入的灵敏度关系，分别选取配网中节点有功\无功注入对节点电压越限或波动剧烈节点的电压灵敏度最大的节点为有功\无功调节节点，参与有功\无功优化调控，不参与调节的光伏发电系统总是工作于最大功率跟踪状态；c）以配网中分布式光伏出力最大化及节点电压偏离额定值最小化为目标，以有功\无功调节节点的有功\无功出力值为求解变量，建立分布式光伏优化模型。

技术领域

本发明涉及的是一种基于灵敏度的分布式光伏自动发电控制方法，属于光伏发电技术领域。

背景技术

随着能源危机的日益严峻，可再生能源被大力发展并成为趋势，而光伏发电是其中的一种重要形式。随着分布式光伏发电技术的发展，能源政策和电力市场的进一步开放，配电网的运行需要满足对分布式可再生能源发电的高度兼容性。目前接入配电网的分布式光伏发电系统一般是作为一个不可控电源运行于最大功率跟踪(MPPT)模式，但是当配电网中分布式光伏渗透率不断提高时，由于光伏发电固有的随机性与间歇性，使得配电网潮流与供电电压频繁波动，电能质量恶化，供电可靠性降低，弃光现象日益严重，造成严重的资源浪费，给配电网安全、经济、稳定运行带来诸多挑战。光伏逆变器本身具有可观的有功无功调节能力，通过对光伏逆变器有功无功输出进行在线优化控制，从源头消除光伏并网带来的不确定性，可提高配网中分布式光伏的接入水平，提高资源利用率，实现可再生能源的友好接入，具有广阔的前景和巨大的经济意义。

目前针对分布式光伏接入配电网带来的电压波动问题，主要采用的是调节变电站变压器分接头，投切并联电容器及在配电网中加装连续无功补偿装置(SVC)，进行调节。但是变压器分接头，以及并联电容器频繁调节会大大降低设备使用寿命，并且难以对配电网电压实现平滑调节，易给配电网造成冲击，SVC等无功补偿设备安装成本较高，不适合大规模应用。并且配网中的传统无功调节手段不能有效的抑制电压波动时，又容易造成大规模弃光现象发生，易造成资源的浪费。针对此种情况，研究一种基于光伏逆变器本身有功-无功调节能力的优化控制策略具有巨大的经济价值与广阔应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的问题，提供一种基于灵敏度的分布式光伏自动发电控制方法；它通过灵敏度分析，推导节点电压幅值扰动与节点有功-无功注入扰动的关系，然后选取对电压越限节点的电压幅值影响最大的节点有功注入与无功注入为调节变量，以分布式光伏有功出力最大与节点电压幅值偏离额定值最小为目标，建立分布式光伏协调控制优化模型，再通过粒子群算法求解该模型，分别求得参与调节的有功调节节点的有功输出与无功调节节点无功输出，保证分布式光伏发电得到充分消纳的同时维持配电网节点电压水平在正常运行范围之内。

本发明采用的技术方案是：一种基于灵敏度的分布式光伏自动发电控制方法，其特征在于该控制方法包括如下步骤:

a)通过对配网稳态运行工作点附近的局部线性化，求解配电网节点电压扰动量与节点注入有功-无功扰动量的数学关系，即通过灵敏度分析法分析节点电压幅值与节点有功无功注入变化关系；

b)根据节点电压与节点注入的灵敏度关系，分别选取配网中节点有功\无功注入对节点电压越限或波动剧烈节点的电压灵敏度最大的节点为有功\无功调节节点，参与有功\无功优化调控，不参与调节的光伏发电系统总是工作于最大功率跟踪(MPPT)状态；

c)以配网中分布式光伏出力最大化及节点电压偏离额定值最小化为目标，以有功\无功调节节点的有功\无功出力值为求解变量，建立分布式光伏优化模型，并利用一种免疫双态粒子群算法求解在满足配网运行约束约束的条件下，调节节点的有功-无功出力最优值。