【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電壓控制，具體涉及一種分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，能源需求不斷增長(zhǎng)，配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜。與此同時(shí)，光伏發(fā)電作為一種可再生且清潔的能源，已廣泛接入配電網(wǎng)中。然而，分布式光伏的大量接入打破了傳統(tǒng)配電網(wǎng)中的單向潮流模式。當(dāng)光伏發(fā)電輸出功率超過(guò)負(fù)荷需求時(shí)，配電網(wǎng)絡(luò)中會(huì)出現(xiàn)功率逆潮流，從而引發(fā)電壓越限問(wèn)題。電壓/無(wú)功控制（volt/var?control，vvc）利用光伏逆變器的剩余容量，通過(guò)輸出無(wú)功功率來(lái)調(diào)節(jié)電壓。當(dāng)前的vvc主要包括局部控制和集中控制，且均需基于線路阻抗參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的控制參數(shù)設(shè)計(jì)。局部控制的研究主要集中在設(shè)計(jì)合理的電壓/無(wú)功下垂曲線，以便根據(jù)局部電壓波動(dòng)快速合理地調(diào)整無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)電壓的實(shí)時(shí)調(diào)控。集中控制旨在尋找光伏逆變器的最佳工作點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的多目標(biāo)優(yōu)化。
2、現(xiàn)有技術(shù)研究大多以透明化的配電系統(tǒng)作為研究對(duì)象進(jìn)行電壓/無(wú)功控制策略設(shè)計(jì)，其策略的準(zhǔn)確度高度依賴于配電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)阻抗、潮流、電壓幅值及相位的精確測(cè)量。然而，在具有高比例光伏發(fā)電接入的低壓配電網(wǎng)絡(luò)中，由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，獲取實(shí)時(shí)阻抗參數(shù)和電壓相位信息變得十分困難，此時(shí)基于透明網(wǎng)絡(luò)信息的電壓/無(wú)功控制策略將因參數(shù)缺失而不再適用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法及系統(tǒng)，利用配電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的有限監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)擬合各節(jié)點(diǎn)的電壓/無(wú)功靈敏度，并基于擬合得到的電壓/無(wú)功靈敏度設(shè)計(jì)了兼具局部和集
2、本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：
3、一種分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法，包括以下步驟：
4、基于歷史電壓及無(wú)功功率信息擬合各分布式光伏節(jié)點(diǎn)的電壓/無(wú)功靈敏度關(guān)系矩陣；
5、基于得到的電壓/無(wú)功靈敏度關(guān)系矩陣，結(jié)合各分布式光伏節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率缺額計(jì)算各分布式光伏節(jié)點(diǎn)的電壓/無(wú)功下垂曲線以及需要支援其他節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率；
6、基于電壓/無(wú)功下垂曲線和需要支援其他節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率計(jì)算光伏逆變器的預(yù)期無(wú)功功率；
7、輸出得到的預(yù)期無(wú)功功率，當(dāng)各光伏逆變器的預(yù)期無(wú)功功率輸出低于或等于逆變器實(shí)際容量限制下的無(wú)功功率上限，且各光伏逆變器的預(yù)期無(wú)功功率輸出高于或等于逆變器實(shí)際容量限制下的無(wú)功功率下限時(shí)，將該預(yù)期無(wú)功功率作為光伏逆變器無(wú)功功率指令值；
8、當(dāng)各光伏逆變器的預(yù)期無(wú)功功率輸出低于逆變器實(shí)際容量限制下的無(wú)功功率下限時(shí)，將光伏逆變器無(wú)功功率輸出調(diào)整至無(wú)功功率下限，并計(jì)算因容量限制導(dǎo)致的無(wú)功功率缺額，作為下一個(gè)周期的輸入信息；
9、當(dāng)各光伏逆變器的預(yù)期無(wú)功功率輸出高于逆變器實(shí)際容量限制下的無(wú)功功率上限時(shí)，將光伏逆變器無(wú)功功率輸出調(diào)整至無(wú)功功率上限，并計(jì)算因容量限制導(dǎo)致的無(wú)功功率缺額，作為下一個(gè)周期的輸入信息。
10、優(yōu)選地，各分布式光伏節(jié)點(diǎn)的電壓/無(wú)功靈敏度關(guān)系矩陣如下：
11、
12、其中，sij為光伏逆變器j所在節(jié)點(diǎn)無(wú)功功率對(duì)光伏逆變器i所在節(jié)點(diǎn)電壓幅值的影響系數(shù)，i,j∈k，k={1,2,…,n}，表示分布式光伏逆變器編號(hào)，和分別為歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中最近t個(gè)時(shí)刻的第n個(gè)分布式光伏逆變器的電壓幅值和無(wú)功功率與當(dāng)前時(shí)刻的差值。
13、優(yōu)選地，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中最近t個(gè)時(shí)刻的電壓幅值和無(wú)功功率與當(dāng)前時(shí)刻的差值和分別為：
14、
15、其中，t={1,2,…,t}，表示歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中最接近當(dāng)前時(shí)刻的t個(gè)時(shí)間序列，ui0和qi0分別為當(dāng)前時(shí)刻光伏逆變器i安裝節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和無(wú)功功率。
16、優(yōu)選地，各分布式光伏節(jié)點(diǎn)的電壓/無(wú)功下垂曲線具體如下：
17、
18、其中，-ωi/sii為光伏逆變器i的電壓/無(wú)功下垂曲線斜率，ωi為控制系數(shù)，u1、u2為電壓上限和下限。
19、優(yōu)選地，需要支援其他節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率具體如下：
20、
21、其中，為光伏逆變器i需要支援光伏逆變器j的無(wú)功功率，k={1,2,…,n}，表示分布式光伏逆變器編號(hào)。
22、優(yōu)選地，光伏逆變器i的預(yù)期無(wú)功功率為：
23、
24、其中，為光伏逆變器i基于電壓/無(wú)功下垂曲線斜率計(jì)算得到的無(wú)功功率值，k={1,2,…,n}，表示分布式光伏逆變器編號(hào)，為光伏逆變器i需要支援光伏逆變器j的無(wú)功功率。
25、優(yōu)選地，逆變器基于下垂斜率計(jì)算得到的無(wú)功功率值qpv,i為：
26、
27、其中，為光伏逆變器i當(dāng)前時(shí)刻無(wú)功功率輸出，為針對(duì)當(dāng)前工況下，基于電壓/無(wú)功下垂控制策略計(jì)算得到的光伏逆變器i無(wú)功功率調(diào)整值。
28、優(yōu)選地，將光伏逆變器無(wú)功功率輸出調(diào)整至無(wú)功功率下限，光伏逆變器i因容量限制導(dǎo)致的無(wú)功功率缺額為：
29、
30、其中，為光伏逆變器i當(dāng)前時(shí)刻無(wú)功功率輸出，為針對(duì)當(dāng)前工況下，基于電壓/無(wú)功下垂控制策略計(jì)算得到的光伏逆變器i無(wú)功功率調(diào)整值，為光伏逆變器i無(wú)功功率容量上限。
31、優(yōu)選地，將光伏逆變器無(wú)功功率輸出調(diào)整至無(wú)功功率上限，光伏逆變器i因容量限制導(dǎo)致的無(wú)功功率缺額為：
32、
33、其中，為光伏逆變器i當(dāng)前時(shí)刻無(wú)功功率輸出，為針對(duì)當(dāng)前工況下，基于電壓/無(wú)功下垂控制策略計(jì)算得到的光伏逆變器i無(wú)功功率調(diào)整值，為光伏逆變器i無(wú)功功率容量上限。
34、第二方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種分布式光伏無(wú)功調(diào)壓系統(tǒng)，包括：
35、擬合模塊，基于歷史電壓及無(wú)功功率信息擬合各分布式光伏節(jié)點(diǎn)的電壓/無(wú)功靈敏度關(guān)系矩陣；
36、計(jì)算模塊，基于得到的電壓/無(wú)功靈敏度關(guān)系矩陣，結(jié)合各分布式光伏節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率缺額計(jì)算各分布式光伏節(jié)點(diǎn)的電壓/無(wú)功下垂曲線以及需要支援其他節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率；
37、預(yù)期模塊，基于電壓/無(wú)功下垂曲線和需要支援其他節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率計(jì)算光伏逆變器的預(yù)期無(wú)功功率；
38、輸出模塊，輸出得到的預(yù)期無(wú)功功率，當(dāng)各光伏逆變器的預(yù)期無(wú)功功率輸出低于或等于逆變器實(shí)際容量限制下的無(wú)功功率上限，且各光伏逆變器的預(yù)期無(wú)功功率輸出高于或等于逆變器實(shí)際容量限制下的無(wú)功功率下限時(shí)，將該預(yù)期無(wú)功功率作為光伏逆變器無(wú)功功率指令值；
39、當(dāng)各光伏逆變器的預(yù)期無(wú)功功率輸出低于逆變器實(shí)際容量限制下的無(wú)功功率下限時(shí)，將光伏逆變器無(wú)功功率輸出調(diào)整至無(wú)功功率下限，并計(jì)算因容量限制導(dǎo)致的無(wú)功功率缺額，作為下一個(gè)周期的輸入信息；
40、當(dāng)各光伏逆變器的預(yù)期無(wú)功功率輸出高于逆變器實(shí)際容量限制下的無(wú)功功率上限時(shí)，將光伏逆變器無(wú)功功率輸出調(diào)整至無(wú)功功率上限，并計(jì)算因容量限制導(dǎo)致的無(wú)功功率缺額，作為下一個(gè)周期的輸入信息。
41、第三方面，一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法，其特征在于，各分布式光伏節(jié)點(diǎn)的電壓/無(wú)功靈敏度關(guān)系矩陣如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法，其特征在于，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中最近t個(gè)時(shí)刻的電壓幅值和無(wú)功功率與當(dāng)前時(shí)刻的差值和分別為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法，其特征在于，各分布式光伏節(jié)點(diǎn)的電壓/無(wú)功下垂曲線具體如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法，其特征在于，需要支援其他節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率具體如下：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法，其特征在于，光伏逆變器i的預(yù)期無(wú)功功率為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法，其特征在于，逆變器基于下垂斜率計(jì)算得到的無(wú)功功率值Qpv,i為：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法，其特征在于，將光伏逆變器無(wú)功功率輸出調(diào)整至無(wú)功功率下限，光伏逆變器i因容量限制導(dǎo)致的無(wú)功功率缺額為：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式光伏
10.一種分布式光伏無(wú)功調(diào)壓系統(tǒng)，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法，其特征在于，各分布式光伏節(jié)點(diǎn)的電壓/無(wú)功靈敏度關(guān)系矩陣如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法，其特征在于，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中最近t個(gè)時(shí)刻的電壓幅值和無(wú)功功率與當(dāng)前時(shí)刻的差值和分別為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法，其特征在于，各分布式光伏節(jié)點(diǎn)的電壓/無(wú)功下垂曲線具體如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式光伏無(wú)功調(diào)壓方法，其特征在于，需要支援其他節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率具體如下：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：易皓，張堯，楊澤斌，王振雄，陰曉晴，馮偉，梁曼琪，王新灝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西安交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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