[发明专利]一种光伏分布式电源日前出力优化方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源控制技术领域，涉及一种光伏分布式电源日前出力优化方法，尤其涉及一种基于分时预测参数线性自回归滑动平均模型的光伏分布式电源日前出力优化方法。

背景技术

近年我国经济的迅速发展带来了用电负荷的快速增长，而快速增长的用电负荷迫切需要大量电能来满足。传统的集中式发电主要依靠煤炭化石燃料来产生电能，长久以来这种集中发电方式在电力生产中占据了相当大的比重。然而全球性化石能源的短缺和环境气候变化对现有的集中式发电造成很大压力，发电模式因此迫切需要改变和转型。如今各国将目光聚焦于光伏分布式电源，日益增长的用电负荷量迫切需要新能源发电技术来满足，开发利用新能源技术已成为世界各国的发展趋势。而提高光伏分布式电源的发电量以及新能源在电网中接入量，是实现我国未来能源可持续发展的关键所在。

现有光伏分布式电源的研究重点是优化其接入位置及接入容量以最小化配电网，然而针对光伏分布式电源受天气因素影响的不确定性及配电网中的用电负荷的时变性很少涉及。因此，现有的光伏分布式电源出力优化方法针对的是其出力及用电负荷静态的场景，很难满足光伏分布式电源出力及用电负荷随机变化的配电网。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于分时预测参数线性自回归滑动平均模型的光伏分布式电源日前出力优化方法，通过预测光伏分布式电源的出力及用电负荷，以最小化配电网的网损为目标，优化调度光伏分布式电源的出力。

本发明所采用的技术方案是：一种光伏分布式电源日前出力优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据分时预测参数线性自回归滑动平均模型预测环境温度、光照强度以及用电负荷，从而得到日前环境温度、日前光照强度以及日前用电负荷；

步骤2：根据步骤1中的日前环境温度、日前光照强度这两种天气因素进行数学建模，从而得出光伏分布式电源日前出力；

步骤3：根据光伏分布式电源日前出力及日前用电负荷进行配电网潮流计算；

步骤4：简化配电网潮潮流中网损计算，并通过序列二次优化法优化光伏分布式电源日前出力。

作为优选，步骤1中所述分时预测参数线性自回归滑动平均模型为：

其中，T为光伏分布式电源日前出力优化时长；

Tb(t)为时刻t预测的日前环境温度，1≤t≤T；Tb(t-i)为过去t-i时刻的环境温度，ε_Tb(t-j)为过去t-j时刻的环境温度白噪声；为日前时刻t对应的过去t-i时刻环境温度的分时预测参数，θ_Tb,j,t为日前时刻t对应的过去t-j时刻环境温度白噪声的分时预测参数；

I_β(t)为时刻t预测的日前光照强度，1≤t≤T；I_β(t-i)为过去t-i时刻的光照强度，为过去t-j时刻的光照强度白噪声；为日前时刻t对应的过去t-i时刻光照强度的分时预测参数，为日前时刻t对应的过去t-j时刻光照强度白噪声的分时预测参数；

load(t)为时刻t预测的日前用电负荷，1≤t≤T；load(t-i)为过去t-i时刻的用电负荷，ε_load(t-j)为过去t-j时刻的用电负荷白噪声；为日前时刻t对应的过去t-i时刻用电负荷的分时预测参数，θ_load,j,t为日前时刻t对应的过去t-j时刻用电负荷白噪声的分时预测参数。

作为优选，步骤2中所述建模公式为：

P_PV(t)＝S_PV·η_S·I_β(t)·(1-0.005·(Tb(t)-25))；

其中，T为光伏分布式电源日前出力优化时长；P_PV(t)为时刻t预测的光伏分布式电源日前出力，1≤t≤T；S_PV为光伏电池板面积，0≤S_PV，S_PV＝0表示无分布式光伏电源接入；η_S为光伏电池板光电转换效率，I_β(t)为时刻t预测的日前光照强度，Tb(t)为时刻t预测的日前环境温度。

作为优选，步骤3的具体实现过程为：

在N节点配电网中，初始化各个节点的静态用电负荷和各线路阻抗；因区域用电的相似性，根据步骤1的日前用电负荷load(t)得到时刻t节点m的日前用电负荷为：