一种光伏电站无功控制能力评估方法技术

本发明专利技术提供了一种光伏电站无功控制能力评估方法。所述光伏电站无功控制能力评估方法包括如下步骤：a、构建评估指标体系；b、指标数据采集；c、确定评估指标的权重赋值；d、评估光伏电站的无功控制能力。本发明专利技术的有益效果在于：所述本发明专利技术提供的光伏电站无功控制能力评估方法构建了光伏电站无功控制能力综合评估指标体系，并提出了基于层次分析法的权重赋值方法，进一步提高评估指标体系的科学性，而且还通过分析评估指标序列间的关联匹配系数来进行等级评估，从而从整体上和动态上评估出光伏电站的无功控制能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分布式光伏电站无功控制能力评估领域，具体地涉及一种光伏电站无功控制能力评估方法。
技术介绍
近年来，在我国政府的政策倾斜和鼓励下，光伏(PVs，Photovoltaics)发电技术及相关产业迅速发展并获得规模化应用。然而，光伏发电并网引起的无功电压问题也备受关注，一方面，规模化光伏电站接入会对配电网的电压产生冲击，甚至可能引起电压稳定性问题；另一方面，PV的波动性、间歇性、输出电流变化等，均会引发电压波动，甚至导致电压越限、以及无功/电压装置频繁动作。因此，提升无功电压控制能力显得尤为重要，不仅能保证系统的安全稳定运行，而且有利于提升光伏发电的利用效率，避免因过电压造成弃光[1-3]。光伏电站(PVPS，PhotovoltaicPowerStation)，利用逆变器解耦并实现有功、无功分别控制，并使光伏电站能采用逆变无功控制为电网提供电压支持。国标也已明确规定，光伏逆变器本身需具备有功和无功功率调节能力，并参与系统电压调节。但是光伏电站无功调压措施较多，包括无功补偿和无功的合理分配、有载调压变压器抽头调压、电抗/电容器调压、以及综合调压等。而且，影响光伏电站无功控制能力的因素也很多，如何兼顾电网无功需求，并综合考虑并网方式、并网电压等级、无功补偿配置、功率因数调节等影响因素，科学合理地评估出光伏电站的无功控制能力是亟需解决的技术难点。因此，开展光伏电站无功控制能力量化评估研究，为光伏电站无功电压控制及无功补偿装置配置提供有力的技术参考和依据，具有非常强烈的现实意义。目前，在光伏电站评估研究方面，国内外的研究主要关注光伏电站并网对配电网影响的评估方面，在光伏电站无功控制能力评估研究方面，仍未见针对性的研究，尚处在起步阶段，未形成通用的评估指标体系和评估方法，要实现光伏电站无功控制能力综合评估，需解决以下问题：1)如何兼顾多重因数影响制定科学、合理的综合评估指标体系；2)如何进行评估指标体系中各指标权重赋值，提升指标体系的合理性；3)如何构建评估数据样本，并提出实用的评估方法综合量化评估出D光伏电站的无功控制能力。综上，开展光伏电站无功控制能力综合评估是亟需解决的关键科学问题和技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于动态时间弯曲(DTW，DynamicTimeWarping)关联分析的光伏电站无功控制能力评估方法。本专利技术的技术方案如下：一种光伏电站无功控制能力评估方法包括如下步骤：a、构建评估指标体系：针对光伏电站构建无功控制能力的综合评估指标体系，并建立标准样本序列，制定标准样本基准距离序列；b、指标数据采集：参照标准样本序列指标计算方式，采集光伏电站评估所需的指标数据，形成参考数据样本序列，以及待评估数据样本序列；c、确定评估指标的权重赋值：利用基于层次分析法(AHP，AnalyticHierarchyProcess)的评估指标权重赋值方法，分析确定综合评估指标体系中各评估指标的客观权重；d、评估光伏电站的无功控制能力：通过标准指标样本距离序列和参考样本距离序列的动态时间弯曲关联分析确定评估等级，进而利用待评估样本距离序列与标准样本序列的动态时间弯曲关联分析评估无功控制能力等级。优选地，步骤a具体包括如下步骤：综合考虑并网电压等级、无功配置容量、电网无功需求和功率因数阈值的影响因数，分析各关键因素的影响规律，形成光伏电站无功控制能力综合评估指标体系；针对光伏电站构建无功控制能力综合评估指标体系，并建立标准样本序列；制定标准样本对应的基准距离序列，根据评估标准样本中并网电压等级指标、无功配置容量指标、电网无功需求指标和功率因数阈值指标的基准距离获取基准距离序列，并进行归一化处理。优选地，步骤c具体包括如下步骤：构造重要性判断矩阵：根据各评估指标在无功控制中发挥的作用，确定指标的重要性分级，并分析层次分析法的指标判断标度，构建重要性判断矩阵；一致性校验：计算重要性判断矩阵的最大特征值及其对应的特征向量以完成一致性校验；确定权重赋值：对满足条件的判断矩阵，利用求取得到的最大特征值和特征向量进行归一化处理，并求出加权后的基准距离矩阵、参考数据样本距离序列和待评估数据样本距离序列，从而完成主观权重赋值。优选地，步骤d具体包括如下步骤：基于动态时间弯曲的无功控制能力评估等级划分：采用基于动态时间弯曲的关联匹配分析算法计算标准样本序列与参考样本序列的关联匹配系数Si，进而划分出无功控制能力对应的评估等级范围；基于动态时间弯曲的无功控制能力综合评估：依据参考样本序列关联匹配系数Si确定的无功控制能力评估等级范围，分析计算待评估样本序列基于动态时间弯曲的最短距离和关联匹配系数，进而评估出待评估样本的无功控制能力等级。优选地，在步骤d中，基于动态时间弯曲的综合评估方法通过分析两组数据样本序列之间的最小弯曲距离，从而利用最小弯曲距离大小来度量样本序列之间的相似度，其分析计算公式如下：D(<>,<>)=0,D(i,<>)=D(<>,j)=∞,D(1,1)=λ11,D(i,j)=λij+min{D(i-1,j-1),D(i,j-1),D(i-1,j)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏电站无功控制能力评估方法，其特征在于，包括如下步骤：a、构建评估指标体系：针对光伏电站构建无功控制能力的综合评估指标体系，并建立标准样本序列，制定标准样本基准距离序列；b、指标数据采集：参照标准样本序列指标计算方式，采集光伏电站评估所需的指标数据，形成参考数据样本序列，以及待评估数据样本序列；c、确定评估指标的权重赋值：利用基于层次分析法的评估指标权重赋值方法，分析确定综合评估指标体系中各评估指标的客观权重；d、评估光伏电站的无功控制能力：通过标准指标样本距离序列和参考样本距离序列的动态时间弯曲关联分析确定评估等级，进而利用待评估样本距离序列与标准样本序列的动态时间弯曲关联分析评估无功控制能力等级。

【技术特征摘要】
1.一种光伏电站无功控制能力评估方法，其特征在于，包括如下步骤：a、构建评估指标体系：针对光伏电站构建无功控制能力的综合评估指标体系，并建立标准样本序列，制定标准样本基准距离序列；b、指标数据采集：参照标准样本序列指标计算方式，采集光伏电站评估所需的指标数据，形成参考数据样本序列，以及待评估数据样本序列；c、确定评估指标的权重赋值：利用基于层次分析法的评估指标权重赋值方法，分析确定综合评估指标体系中各评估指标的客观权重；d、评估光伏电站的无功控制能力：通过标准指标样本距离序列和参考样本距离序列的动态时间弯曲关联分析确定评估等级，进而利用待评估样本距离序列与标准样本序列的动态时间弯曲关联分析评估无功控制能力等级。2.根据权利要求1所述的光伏电站无功控制能力评估方法，其特征在于：步骤a具体包括如下步骤：综合考虑并网电压等级、无功配置容量、电网无功需求和功率因数阈值的影响因数，分析各关键因素的影响规律，形成光伏电站无功控制能力综合评估指标体系；针对光伏电站构建无功控制能力综合评估指标体系，并建立标准样本序列；制定标准样本对应的基准距离序列，根据评估标准样本中并网电压等级指标、无功配置容量指标、电网无功需求指标和功率因数阈值指标的基准距离获取基准距离序列，并进行归一化处理。3.根据权利要求1所述的光伏电站无功控制能力评估方法，其特征在于：步骤c具体包括如下步骤：构造重要性判断矩阵：根据各评估指标在无功控制中发挥的作用，确定指标的重要性分级，并分...

【专利技术属性】
技术研发人员：范子恺，吴熙，唐一铭，顾文，徐钢，李辰龙，杜先波，蒋琛，单华，刘亚南，吴涛，都晨，郭昭艺，
申请(专利权)人：江苏方天电力技术有限公司，国网江苏省电力公司，东南大学，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32