[发明专利]含分布式电源和电动汽车的低压配电网无功电压协调控制方法和系统

说明书

本发明公开一种含分布式电源和电动汽车的低压配电网无功电压协调控制方法和系统，通过考虑分布式电源、电动汽车和无功补偿装置的接入对无功电压协调控制的影响，建立相应的数学模型，选取电压偏差最小为目标函数，并进行优化计算，得到节点接入电动汽车后，节点电压偏差最小时，各节点上分布式电源的最优发电功率，和无功补偿装置的最优补偿功率；最后根据优化结果实现对分布式电源和无功补偿装置进行无功电压的协调优化控制。本发明综合考虑了低压配电网、分布式电源、储能、电动汽车充放电等多方面的可调资源和手段，实现对低压配电网无功电压的协调控制，可减少电压波动和保护设备动作次数，保障配电网的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及智能配电网技术领域，特别是一种含分布式电源和电动汽车的低压配电网无功电压协调控制方法和系统。

背景技术

电网规模在不断扩大，大规模的分布式电源(Distributed Generation,DG)在不断地接入电网，大量间歇性分布式电源接入配电网后会对区域电网带来显著影响；随着电动汽车(Electric Vehicle，EV)的迅速发展，其接入电网对电网造成的冲击越来越大，对电网的运行稳定性也提出了更高的要求。电能质量的重要衡量指标是电压的稳定度，电能企业的重要考核经济指标是网损。无功电压协调控制以提高电压的稳定度、降低网损和节约投资运行成本等为目标，通过调节变压器的分接头和投切无功补偿装置等措施，达到电压稳定、网损最小。

对于含DG和EV的配电网，EV的接入会导致系统的电压水平下降，DG的接入可以抬升系统的电压水平，配电网的无功补偿装置RC也能有效地使系统的电压上升，如果能充分发挥分布式电源的调压作用，并与配电网的无功补偿作用相结合，将有效地减少电压波动和设备动作次数，有助于提高配电网的运行水平。

发明内容

本发明的目的是，提出一种含分布式电源和电动汽车的低压配电网无功电压协调控制方法和系统，利用分布式电源的调压作用，与配电网无功补偿装置相配合，减少电压波动和保护设备动作次数，保障配电网的安全稳定运行。

本发明采取的技术方案为：一种含分布式电源和电动汽车的低压配电网无功电压协调控制方法，包括：

S1，获取配电网中各PQ节点电力运行数据，以及对应各节点的DG和RC配置数据；

S2，将各DG的发电容量和RC的补偿容量作为决策变量，建立电动汽车EV接入后，以所有PQ节点的电压总偏差最小为优化目标的无功电压协调控制优化函数；

S3，确定无功电压协调控制优化函数需要满足的约束条件；

S4，基于S1获取的电力运行数据，在满足S3所述约束条件的基础上，对无功电压协调控制优化函数进行求解，得到各节点接入电动汽车后，节点电压偏差F最小时，相应节点上分布式电源的最优发电功率，和无功补偿装置的最优补偿功率；

S5，根据S4得到的求解结果，对各节点上的分布式电源和无功补偿装置进行控制，即实现节点无功电压协调控制。

优选的，S1中，所述各PQ节点电力运行数据包括节点电压、有功和无功数据。用于后续优化求解计算。

优选的，S2建立的无功电压协调控制模型为：

式中，F为所有PQ节点的电压总偏差率，N_pQ表示PQ节点的集合，V_i表示第i个PQ节点上的实际电压值，V_n表示额定电压，V_ilim表示第i个PQ节点上的电压期望值。

优选的，S2中，电压期望值V_ilim为：V_ilim＝(V_imax+V_imin)/2，V_imax、V_imin为节点i电压幅值的最大值和最小值。