【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及低壓配電網(wǎng)運(yùn)行控制，具體涉及一種基于智能變壓器的含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓控制策略。
技術(shù)介紹
1、隨著“雙碳”戰(zhàn)略的推進(jìn)和新型電力系統(tǒng)建設(shè)的需要，大量分布式戶用光伏接入低壓配電網(wǎng)，導(dǎo)致傳統(tǒng)低壓配電網(wǎng)潮流發(fā)生變化，出現(xiàn)逆向潮流現(xiàn)象。這種逆向潮流使得低壓配電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)電壓上升，可能超過安全限值，從而對用電設(shè)備造成潛在損害，影響分布式光伏的消納能力。此外，在晚間用電高峰時(shí)期，低壓配電網(wǎng)仍存在電壓越限的問題。
2、當(dāng)前主流的解決電壓越限問題的方法主要分為四類：無功調(diào)節(jié)、有功調(diào)節(jié)、儲能系統(tǒng)和有載調(diào)壓變壓器。無功調(diào)節(jié)主要是采用光伏逆變器發(fā)出無功對節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行調(diào)控，但是該方法會降低節(jié)點(diǎn)功率因數(shù)，且受限于光伏逆變器本身的容量；有功調(diào)節(jié)是在無功調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，對光伏逆變器進(jìn)行有功削減，進(jìn)而提升光伏逆變器的無功容量，但是該方法并沒有完全解決光伏逆變器容量不足的問題，并且會影響分布式光伏的經(jīng)濟(jì)收益；儲能系統(tǒng)是在低壓配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上配置一定的儲能，通過儲能吸收光伏的盈余功率來降低節(jié)點(diǎn)電壓，但是儲能成本較高，且具有一定的安全隱患；有載調(diào)壓變壓器是通過改變變壓器抽頭來改變低壓配電網(wǎng)電壓，該方法具有操作簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是有載調(diào)壓變壓器無法頻繁的切換電壓，無法適應(yīng)配電網(wǎng)潮流的迅速變化。
3、智能變壓器(smart?transformer，st)，又稱為電力電子變壓器(powerelectronic?transformer，pet)，是一種三級式由電力電子電路組成的變壓器，除了可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電力變壓器的功能，還具有柔性調(diào)節(jié)系統(tǒng)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足與存在的問題，本專利技術(shù)提供了一種基于智能變壓器的含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓控制策略，其目的在于，根據(jù)低壓配電網(wǎng)潮流，利用st柔性調(diào)節(jié)配電網(wǎng)電壓，可有效的改善含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓越限問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)所采取的技術(shù)方案為：
3、步驟1，采集低壓配電網(wǎng)首端節(jié)點(diǎn)電壓和電流，計(jì)算首端節(jié)點(diǎn)瞬時(shí)功率，對其進(jìn)行延時(shí)后，用未延時(shí)的瞬時(shí)功率減去延時(shí)后的瞬時(shí)功率，得到功率變化量。
4、步驟2，根據(jù)功率變化量-電壓變化量曲線，得到功率變化量所對應(yīng)的電壓變化量，將電壓變化量疊加在st輸出級電壓給定值上，得到st輸出級電壓參考值，設(shè)定電壓參考值上限與下限。
5、步驟3，定義功率變換率，每隔一段時(shí)間，記錄并存儲tmax時(shí)間內(nèi)的功率變化率，計(jì)算tmax時(shí)間內(nèi)的功率變換率平均值，作為當(dāng)前時(shí)刻低壓配電網(wǎng)的功率變化率，實(shí)現(xiàn)功率變化率的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
6、步驟4，將功率變化率作為模糊控制的輸入，延時(shí)參數(shù)變化量作為模糊控制的輸出，劃分輸入和輸出的模糊集后，進(jìn)行模糊推理，得到延時(shí)參數(shù)變化量，將延時(shí)參數(shù)變化量疊加在延時(shí)參數(shù)初始值上，實(shí)現(xiàn)延時(shí)參數(shù)的自適應(yīng)控制。
7、具體地，在步驟1中，延時(shí)環(huán)節(jié)為1/(τs+1)。
8、具體地，在步驟3中，功率變化率的定義為：
9、
10、其中，||表示取絕對值，δp(tk)為tk時(shí)刻st輸出級的功率變化率，p(tk)為tk時(shí)刻st輸出級的瞬時(shí)功率，p(tk-1)為tk-1時(shí)刻st輸出級的瞬時(shí)功率。
11、具體地，步驟3中，功率變化率的實(shí)時(shí)監(jiān)測的具體流程為：每隔一段時(shí)間，啟動一次功率變化率的監(jiān)測，在一小段時(shí)間tmax內(nèi)，計(jì)算并存儲每個(gè)tk時(shí)刻功率變化率，在這一小段時(shí)間tmax結(jié)束后，對所存儲的所有功率變化率取平均值，記為當(dāng)前時(shí)刻的功率變化率。不斷重復(fù)上述過程，實(shí)現(xiàn)對功率變化率的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
12、具體地，步驟4中，輸入的模糊集劃分為7個(gè)級別，記為zo、pxs、ps、pm、pl、pxl、pb，分別表示為：零、較小、小、中、大、較大、最大；輸出的模糊集劃分為7個(gè)級別，記為nm、ns、zo、ps、pm、pl、pb，分別表示為：負(fù)中、負(fù)小，零、正小、正中、正大、正最大；所述模糊推理，依據(jù)在由輸入功率變化率平均值δp和輸出延時(shí)參數(shù)變化量δτ構(gòu)成的模糊控制表。
13、總體而言，本專利技術(shù)通過以上4個(gè)步驟能夠取得以下有益效果：
14、1.提出基于智能變壓器的含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓控制策略，根據(jù)低壓配電網(wǎng)潮流，利用st實(shí)時(shí)柔性調(diào)控配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓，且不會影響配電網(wǎng)功率因數(shù)，不受限于光伏逆變器容量，有效地改善了含高比例光伏低壓配電網(wǎng)午間電壓越上限和晚間越下限問題。
15、2.設(shè)計(jì)參數(shù)自適應(yīng)控制，使得控制參數(shù)隨著低壓配電網(wǎng)功率變化率的變化而實(shí)時(shí)更新，使得所提出的電壓控制策略可以適用于各種低壓配電網(wǎng)情況。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于智能變壓器的含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓控制策略，其特征在于，根據(jù)配電網(wǎng)潮流柔性調(diào)節(jié)智能變壓器輸出級電壓，從而調(diào)節(jié)整條低壓配電網(wǎng)饋線電壓，該方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能變壓器的含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓控制策略，其特征在于，所述步驟1中，延時(shí)環(huán)節(jié)具體為1/(τs+1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能變壓器的含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓控制策略，其特征在于，所述步驟2中，功率變化量與電壓變化量關(guān)系為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能變壓器的含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓控制策略，其特征在于，所述步驟3中，功率變化率的定義為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能變壓器的含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓控制策略，其特征在于，所述步驟3中，功率變化率的實(shí)時(shí)監(jiān)測，具體為，每隔一段時(shí)間，啟動一次功率變化率的監(jiān)測，設(shè)定每一次的監(jiān)測的最大檢測時(shí)間tmax，在未達(dá)到預(yù)設(shè)的最大時(shí)間點(diǎn)tmax之前，持續(xù)記錄并存儲每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)tk的功率變化率δP(tk)，一旦時(shí)間超過tmax，對所有累積存儲的功率變化率取平均值，得
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能變壓器的含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓控制策略，其特征在于，所述步驟4中，輸入的模糊集劃分為7個(gè)級別，記為ZO、PXS、PS、PM、PL、PXL、PB，分別表示為：零、較小、小、中、大、較大、最大；輸出的模糊集劃分為7個(gè)級別，記為NM、NS、ZO、PS、PM、PL、PB，分別表示為：負(fù)中、負(fù)小，零、正小、正中、正大、正最大；所述模糊推理，依據(jù)在由輸入功率變化率δP和輸出延時(shí)參數(shù)變化量Δτ構(gòu)成的模糊控制表。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于智能變壓器的含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓控制策略，其特征在于，根據(jù)配電網(wǎng)潮流柔性調(diào)節(jié)智能變壓器輸出級電壓，從而調(diào)節(jié)整條低壓配電網(wǎng)饋線電壓，該方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能變壓器的含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓控制策略，其特征在于，所述步驟1中，延時(shí)環(huán)節(jié)具體為1/(τs+1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能變壓器的含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓控制策略，其特征在于，所述步驟2中，功率變化量與電壓變化量關(guān)系為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能變壓器的含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓控制策略，其特征在于，所述步驟3中，功率變化率的定義為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能變壓器的含高比例光伏低壓配電網(wǎng)電壓控制策略，其特征在于，所述步驟3中，功率變化率的實(shí)時(shí)監(jiān)測，具體為，每隔一段時(shí)間，啟...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：伍小杰，拓平，公錚，顏輝，李小強(qiáng)，
申請(專利權(quán))人：中國礦業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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