[发明专利]大规模光伏接入的配电网动态无功优化方法

摘要

本发明是一种大规模光伏接入的配电网动态无功优化方法，其特点是，充分利用光伏无功控制和馈线自动调压器，以使得网络损耗最小和分接头调节次数最少，具体包括确定以网络损耗和分接头调节次数为目标的多目标数学模型μ，分别确定以分接头调节次数为目标和以网络损耗为目标的函数；确定光伏无功控制策略；确定负荷需求曲线；采用改进的粒子群算法进行优化求解，最终得到满意度最大时各时段光伏无功输出、分接头档位设置和各光伏接入点的电压情况。具有科学合理，适用性强，效果佳等优点，有利于接入配电网络的设备安全经济运行。

主权项

一种大规模光伏接入的配电网动态无功优化方法，其特征是，充分利用光伏无功控制和馈线自动调压器(SVR)，以使得网络损耗最小和分接头调节次数最少，具体包括下述步骤：步骤1：确定以网络损耗和分接头调节次数为目标的多目标数学模型μ，分别确定以分接头调节次数为目标和以网络损耗为目标的函数，f1=Σt=2NΣT=1Ntr|Tapt,T-Tapt-1,T|---(1)]]>f2=Σt=1NPloss,t---(2)]]>式(1)和(2)中：N为总的时刻数，Ntr为馈线自动调压器(SVR)的个数，Tapt,T为第T个馈线自动调压器(SVR)在t时刻的档位，Ploss,t为t时刻系统的网络损耗；选用降半直线形作为各目标的隶属度函数，对各目标进行评价：μ(P)={1P<P1min(Plmin+δ1-P)/δ1P1min<P≤P1min+δ10P>P1min+δ1---(3)]]>μ(K)={1K<Kmin(Kmin+δ2-K)/δ2Kmin<K≤Kmin+δ20K>Kmin+δ2---(4)]]>式(3)和式(4)中：Plmin为以网络损耗最小为目标时的值，Kmin为以分接头调节次数最少为目标时的值，δ1为网络损耗可接受的伸缩值，δ2为分接头调节次数可接受的伸缩值；根据各目标的相对重要性确定权重系数，按式(5)采用加权求和法把多目标转化为单目标：μmax＝k1μ(K)+k2μ(P)   (5)式(5)中：μ(K)是分接头调节次数隶属度函数，μ(P)是网络损耗隶属度函数，k1、k2为各部分的权重系数，且满足k1+k2＝1；步骤2：确定光伏无功控制策略获得光伏出力的分段曲线，以小时为单位将预测到的光伏出力曲线划分为24段，并通过积分中值定理认为每段的功率是恒定的，光伏按最大功率跟踪点(MPPT)发出有功功率，各个时段的无功容量由当时分布式光伏的有功出力与并网逆变器的容量所确定；当逆变器的有功出力低于额定容量时，剩余容量用来向电网提供无功支撑，调节并网点的电压，按式(6)采用基于并网点电压幅值U的Q(U)控制策略，控制光伏逆变器无功的输出：Q={QmaxU<U1U-U1U1-U2Qmax+QmaxU1<U<U20U2<U<U3U-U3U3-U4QmaxU3<U<U4-QmaxU4<U---(6)]]>式中：Qmax为光伏的最大无功输出；U为节点电压；取U1＝0.9，U2＝0.95，U3＝1.02，U4＝1.05；步骤3：确定负荷需求曲线，将预测到的负荷需求曲线分为24段，并用积分中值定理处理认为每段的值是恒定不变的，假设各个负荷点的变化规律是相同的；步骤4：采用改进的粒子群算法进行优化求解，最终得到满意度最大时各时段光伏无功输出、分接头设置和各光伏接入点的电压情况。