[发明专利]一种基于MASO的光伏阵列重构参与电网调频方法

说明书

本发明公开了一种基于MASO的光伏阵列重构参与电网调频方法，以解决电力系统的电力干扰平衡问题。本发明不仅能使输出功率最大化，而且能使输出功率与调频信号之间的功率偏差最小，其步骤是：首先建立10×10网状连接配置的光伏阵列重构模型；基于所述模型的当前阵列，利用多目标原子搜索优化算法采集额定输出功率与平均输出功率的偏差f₁以及调频信号与输出功率之间的偏差f₂；得到所述偏差f₁以及偏差f₂后将每个目标原子进行多次迭代，所述算法收敛输出光伏阵列配置的最佳帕累托前沿；利用多准则妥协解排序决策方法从得到的所述帕累托前沿中确定最优折衷解。

技术领域

本申请涉及电力系统控制技术领域，尤其涉及一种基于MASO的光伏阵列重构参与电网调频方法。

背景技术

近年来，由于能源需求量日益增加，化石能源的储量日益下降，可再生能源越来越受到人们的重视，并逐渐取代大多数化石燃料，其中太阳能是最有前景的能源之一。太阳能发电一般采用光伏发电，太阳能电池透过光生伏特效应可以将太阳光能转化成直流电能，但一块光伏模组(光伏板)能够产生的电流不够一般住宅使用，所以将数块光伏模组连接在一起而形成了阵列。光伏阵列能够利用逆变器将直流电转化成交流电以供使用。

然而，部分遮蔽引起的失配损耗和功率损耗会导致光伏阵列的能量输出显著降低。因此，光伏阵列重构技术被用来补偿这些功率损耗，提高局部阴影下光伏阵列的发电量。虽然光伏阵列的初始设计是合理的，但由于云团移动、风尘等动态天气条件造成的局部遮阳仍会造成较大的功率损失和输出特性恶化。这种客观的部分遮蔽在光伏阵列的输出特性曲线上产生多个峰值，容易导致最大功率点跟踪(MPPT)误判，降低光伏发电效率。

发明内容

本申请提供了一种基于MASO(多目标原子搜索优化算法，multi-objective atomsearch optimization algorithm)的光伏阵列重构参与电网调频方法，以解决电力系统的电力干扰平衡的问题。

本申请提供的一种基于MASO的光伏阵列重构参与电网调频方法，包括以下步骤：

建立10×10网状连接配置的光伏阵列重构模型，所述光伏阵列重构模型包括重构后的光伏阵列；

基于所述模型的当前阵列，利用多目标原子搜索优化算法采集额定输出功率与平均输出功率的偏差f₁以及调频信号与输出功率之间的偏差f₂；

利用MASO采集基于当前的阵列配置下得到的额定输出功率与平均输出功率的偏差f₁和调频信号与输出功率之间的偏差f₂后，所述算法收敛输出光伏阵列配置的最佳帕累托前沿；

利用VIKOR决策方法从得到的所述帕累托前沿中确定最优折衷解。

可选的，所述光伏阵列重构模型的目标函数为：

其中，表示光伏电站的额定输出功率；T表示调频的时间周期；P_pv(t)表示光伏电站在第t个控制时段的输出功率；P_FR(t)表示第t个控制时段的调频信号。

可选的，所述模型的当前阵列应当满足以下电气开关的约束条件：

其中，Switch_ml表示阵列在第m行和第l列的电开关状态。

可选的，得到所述偏差f₁以及偏差f₂后将每个目标原子进行多次迭代，所述算法收敛输出光伏阵列配置的最佳帕累托前沿的步骤包括：

对重构后的光伏阵列进行约束处理，并得到所述阵列在多目标原子搜索优化算法参与调频中的适应度函数；