[发明专利]一种针对高功率密度分布式光伏接入配电网多目标电能治理方法

说明书

本发明公开一种针对高功率密度分布式光伏接入配电网多目标电能治理方法，包括如下步骤：步骤1，在配电网相应位置配置蓄电池和超级电容器构建复合储能系统；步骤2，对复合储能系统制定约束条件；步骤3，采用节点电压偏差和电流总谐波畸变率对复合储能系统进行电能质量治理指标；步骤4，对电能质量治理后的复合储能系统进行配置评价指标，该方法可以改善因为高功率密度分布式光伏接入配电网引起的电压越限和谐波污染电能质量问题。

技术领域

本发明涉及配电网的电能质量治理方案，特别涉及一种针对高功率密度分布式光伏接入配电网后引起的电压越限和谐波污染问题的电能治理方法。

背景技术

随着化石能源的枯竭和节能减排的趋势，分布式发电技术得到了广泛的应用。其中分布式光伏发电由于其资源丰富、装置可靠和不受场地约束的特点而得到了普遍的关注。随着高功率密度分布式光伏接入配电网，由于其波动性和间歇性的特点和电力电子装置的应用，导致配电网中出现严重的电压质量问题。高功率密度分布式光伏接入配电网引起的电能质量问题主要包括电压越限和谐波污染问题。当系统中某节点接入分布式光伏输出超过节点自身消纳能力时，容易发生节点电压越限的现象。由于分布式电源通常通过电力电子设备接入配电网，在实现能量转换时将会产生谐波，影响负荷正常运行。目前，通过在相应节点配置储能，可以达到改善电能质量的目标。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中存在以下缺点和不足：

传统的电能质量治理方法中使用的单一储能装置，如蓄电池，虽然能满足电网对能量密度的要求，但动态响应能力差，瞬时功率动态支撑能力不足。同时，储能的配置地点和容量没有得到有效优化，导致高功率密度分布式光伏接入配电网后引起的电压越限和谐波污染问题不能得到有效治理。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术存在的缺陷，提供一种在相应节点配置复合储能装置改善配电网电能质量的方法，该方法可以改善因为高功率密度分布式光伏接入配电网引起的电压越限和谐波污染等电能质量问题。

为了解决技术问题，本发明采用的技术方案:

一种针对高功率密度分布式光伏接入配电网多目标电能治理方法，包括如下步骤：

步骤1，在配电网相应位置配置蓄电池和超级电容器构建复合储能系统；

步骤2，对复合储能系统制定约束条件；

步骤3，采用节点电压偏差和电流总谐波畸变率作为复合储能系统的电能治理评价指标；

步骤4，对电能质量治理后的配电网进行复合储能系统配置指标评价。

所述步骤中2中复合储能系统约束条件制定采用如下步骤进行：

步骤1，节点电压限定

系统中各节点电压应当维持在一定范围内，即：

V_min≤V_i≤V_max (1)

其中V_i为第i个节点电压，V_min和V_max为系统电压下限和系统电压上限，由系统对电压越限要求确定。

步骤2，功率平衡制定

系统中应当随时保持功率平衡，即：

其中P_S为输入配网总功率，P_Li为第i个节点负荷功率，为第j个节点接入分布式光伏出力，P_storek为第k个复合储能系统容量。

步骤3，复合储能功率约束是限制负荷储能的充放电容量，即：