[发明专利]提高光伏接纳能力的配电网优化方法及装置

说明书

本发明涉及一种提高光伏接纳能力的配电网优化方法及装置，设置多组候选配电网络拓扑和多组候选无源滤波器，针对当前候选配电网络拓扑和当前候选无源滤波器，基于第一级光伏渗透率，针对不同负载水平，对配电网络进行网络评估；逐级增加光伏渗透率，针对不同负载水平，对配电网络进行网络评估，直至配电网络违反网络约束，或达到允许最大光伏容量，保存当前光伏渗透率；输出候选配电网络拓扑和候选无源滤波器最优组合，所述候选配电网络拓扑和候选无源滤波器最优组合提供最大光伏接入容量。本发明能够将无源滤波器和配电网络重构相结合，在解决配电网谐波失真的前提下，有效提升配电网光伏接纳能力。

技术领域

本发明涉及一种提高光伏接纳能力的配电网优化方法及装置。

背景技术

由于现代社会的环境和经济考虑，以可再生能源为基础的电力能源将被广泛集成以满足负荷需求。因此，许多配电网在未来集成额外的分布式发电机组时可能会面临一些限制。因此，考虑到分布式光伏在新能源发电中占大部分，谐波失真问题应该被考虑到在电网中的影响。现有技术中，为了提高配电系统承载更多光伏机组的能力，针对谐波污染电网，大都采用无源滤波器作为一种有效且低成本的解决方案，但此种解决方案未能与配电系统重构相结合，不能有效提高配电网的光伏接纳能力。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种提高光伏接纳能力的配电网优化方法及装置，能够将无源滤波器和配电网络重构相结合，在解决配电网谐波失真的前提下，有效提升配电网光伏接纳能力。

基于同一发明构思，本发明具有两个独立的技术方案：

1、一种提高光伏接纳能力的配电网优化方法，包括如下步骤：

步骤1：设置多组候选配电网络拓扑和多组候选无源滤波器，每组候选配电网络拓扑包括多个候选配电网络拓扑，每组候选无源滤波器包括多个候选无源滤波器；

步骤2：针对当前候选配电网络拓扑和当前候选无源滤波器，基于第一级光伏渗透率，针对不同负载水平，对配电网络进行网络评估；逐级增加光伏渗透率，针对不同负载水平，对配电网络进行网络评估，直至配电网络违反网络约束或达到允许最大光伏容量，保存当前光伏渗透率；

步骤3：应用下一个配电网络拓扑，返回步骤2，直至应用完当前组所有的候选配电网络拓扑；

步骤4：应用下一组配电网络拓扑，返回步骤2，直至达到迭代次数；

步骤5：应用下一个候选无源滤波器，返回步骤2，直至应用完当前组所有的候选无源滤波器；

步骤6：应用下一组候选无源滤波器，返回步骤2，直至达到迭代次数；

步骤7：输出候选配电网络拓扑和候选无源滤波器最优组合，所述候选配电网络拓扑和候选无源滤波器最优组合用于提供最大光伏接入容量。

进一步地，所述最大光伏接入容量通过如下公式计算获得，

；

式中， PVHC表示光伏接入容量，和是在节点上安装的光伏机组的额定基本功率和负荷水平。

进一步地，步骤2中，所述网络约束包括电压约束，约束母线电压在规定的电压范围内符合如下条件，

；

式中，是节点均方根电压， V^min是电压下限值， V^max是电压上限值，在存在谐波畸变的情况下，均方根电压通过如下公式计算获得，式中，是节点 i中的 h次谐波电压，h是谐波次数，H是谐波总次数，

。

进一步地，步骤2中，所述网络约束包括线路热极限约束，约束线路电流在规定的电流范围内符合以下条件，

；