考虑电压分布因素的配电网光伏最大准入容量确定方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑电压分布因素的配电网光伏最大准入容量确定方法，包括以下步骤：1)采集有光伏接入的配电网馈线参数；2)建立馈线模型，基于所述配电网馈线参数获得各光伏接入点电压；3)基于所述各光伏接入点电压确定光伏最大准入容量。与现有技术相比，本发明专利技术考虑了电压分布因素，只需要知道含光伏接入的馈线的型号参数、馈线负荷和光伏在馈线上的接入点，即可估算出光伏最大准入容量，计算简单，有效可行。

【技术实现步骤摘要】
考虑电压分布因素的配电网光伏最大准入容量确定方法
本专利技术涉及配电网光伏发电准入容量领域，尤其是涉及一种考虑电压分布因素的配电网光伏最大准入容量确定方法。
技术介绍
随着能源危机和环境保护压力的日益增大，可再生能源的利用越来越受到重视，越来越多的分布式电源接入配电网系统，其中，以光伏为主流。大量光伏接入配电网，改变了原有电网的网架结构，不可避免地会改变配电网的潮流分布和部分节点的潮流方向，这种潮流的变化影响着配电网的稳态电压分布。一方面，分布式光伏的合理配置对配电网的电压具有支撑作用，另一方面，分布式光伏的无约束接入运行可能导致配电网某些节点出现过电压。为此，国内外已经颁布了分布式光伏接入电网的相关技术规定，以便引导和规范光伏电源的合理应用。虽然光伏并网，可减轻电网供电负担，且能达到清洁环境目的，但光伏并网容量并不是越多越好。光伏并网，对配电网的影响，主要在于其对电压的提升作用。通常，光伏并网容量越大，对配电网的电压提升作用就越大。如何获得最优的配电网光伏发电准入容量，使得光伏并网后既能保证配电网的静态安全约束条件，又能充分发挥分布式电源的优势，使配电网能更加稳定、经济地运行，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种考虑电压分布因素的配电网光伏最大准入容量确定方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种考虑电压分布因素的配电网光伏最大准入容量确定方法，包括以下步骤：1)采集有光伏接入的配电网馈线参数；2)建立馈线模型，基于所述配电网馈线参数获得各光伏接入点电压；3)基于所述各光伏接入点电压确定光伏最大准入容量。进一步地，所述配电网馈线参数包括馈线型号参数、馈线用户总数、馈线长度、馈线单位电阻、馈线电压等级和光伏接入点位置。进一步地，所述馈线模型包括单光伏接入馈线模型和多光伏接入馈线模型。进一步地，在所述单光伏接入馈线模型中，馈线上第p个用户接入光伏，则光伏接入点电压为：式中，Up为光伏接入点电压，U0为线路初始端电压，N为馈线上用户总数，Pn为第n个用户有功功率，r为馈线单位电阻，lk为第k-1和第k个用户之间线路的长度，Uk-1为第k个用户所在位置的电压，PV为接入光伏容量；基于Up＜Umax，获得最大接入光伏容量，Umax为电压偏差最大要求电压。进一步地，在所述多光伏接入馈线模型中，馈线上多个用户接入光伏，则第m个光伏接入点的电压表示为：式中，Um为第m个光伏接入点的电压，U0为线路初始端电压，N为馈线上用户总数，Pn为第n个用户有功功率，r为馈线单位电阻，lk为第k-1和第k个用户之间线路的长度，Uk-1为第k个用户所在位置的电压，PVn为第n个用户的接入光伏容量；基于馈线上最高电压值小于电压偏差最大要求电压Umax，获得最大接入光伏容量。进一步地，所述步骤2)中，基于MATLAB平台建立所述馈线模型。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1)本专利技术考虑了电压分布因素，只需要知道含光伏接入的馈线的型号参数、馈线负荷和光伏在馈线上的接入点，即可估算出光伏最大准入容量，计算简单，有效可行。2)本专利技术方法具备可行性，为光伏并网的最大准入容量确定提供了参考意义。附图说明图1为单个光伏发电接入的低压线路负荷分布；图2为多个光伏发电接入的低压线路负荷分布；图3为考虑过电压分布因素的光伏最大准入容量确定方法流程图；图4为光伏接入不同位置仿真结果示意图；图5为馈线不同负荷时仿真结果示意图；图6为不同光伏容量时的仿真结果示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图3所示，本专利技术提供一种考虑电压分布因素的配电网光伏最大准入容量确定方法，包括以下步骤：1)采集有光伏接入的配电网馈线参数，包括馈线型号参数、馈线用户总数、馈线长度、馈线单位电阻、馈线电压等级和光伏接入点位置等，这些馈线参数，都可根据具体情况而变；2)基于MATLAB平台建立馈线模型，基于所述配电网馈线参数获得各光伏接入点电压；3)基于所述各光伏接入点电压确定光伏最大准入容量。馈线模型包括单光伏接入馈线模型和多光伏接入馈线模型。(1)单光伏接入图1为单个光伏发电接入的典型低压线路负荷分布，线路上带有N个用户，第n个用户视在功率为Pn+jQn(n＝1，2，…，N)，其中，Pn的单位为MW，线路初始端电压为U0，设定不变，线路上第n个用户所在位置的电压为Un，第n-1个用户和第n个用户之间线路阻抗为Rn+iXn＝ln(r+jx)，其中ln为第n-1和第n个用户之间线路的长度，r和x分别为单位长度线路的电阻和电抗，从馈线出口节点开始数，第p个用户p接入的建筑光伏容量为Pv。1)光伏发电接入前。定义有功功率和无功功率向负载方向流动为正值，反之为负值，忽略线路损耗，光伏发电PV接入前，第m与第m-1个用户之间压降为：因用户消耗的有功功率Pn和无功功率Qn均大于0，故ΔUm<0，Um<Um-1，即线路上所有压降均大于0，也就是线路上的电压随着与初始点距离的增大而降低。线路上第m个用户处的电压Um为：2)光伏发电接入后。用户位于光伏接入点前时，即0<m<p，电压为：由于居民用电功率因数很高，且线路电抗较小，可忽略无功功率的作用，简化后m点电压为：由式(4)可知，光伏发电接入后对线路电压有一定的提升作用，且提升幅度与线路参数、用户负荷大小、光伏发电出力及其接入位置密切相关。第m户和第m-1户之间的电压差为：当时，即m户后面所有用户有功功率之和大于光伏发电容量之和PV时，Um-Um-1<0，电压降低；当时，即m户后面所有用户有功功率之和小于光伏发电容量之和PV时，Um-Um-1>0，电压升高。用户位于光伏接入点后(p<m<N)的电压为：由式(7)可知，m点电压始终小于m-1点电压，电压降低。综上，假设线路初始端电压不变，单个光伏发电接入后，随着光伏出力的逐渐增加，线路电压变化趋势如下：1)逐渐降低；2)先降低后升高，再降低；3)先升高后降低。在后2种情况下，光伏发电接入点电压为局部电压最高点，电压为：式中，Up为光伏接入点电压，U0为线路初始端电压，N为馈线上用户总数，Pn为第n个用户有功功率，r为馈线单位电阻，lk为第k-1和第k个用户之间线路的长度，Uk-1为第k个用户所在位置的电压，PV为接入光伏容量。光伏接入点电压Up必须小于电压偏差要求的最大电压Umax，整条线路上电压才能满足要求，由此可确定线路最大接入光伏容量。(2)多个光伏发电接入多个光伏接入情况，是单个光伏接入的扩展，原理相同。图2为多个分布式屋顶光伏发电接入的低压线路负荷分布，线路上有多个用户均装有屋顶光伏，没有建设屋顶光伏的用户光伏发电容量按0考虑。所有光伏发电接入后，同理，忽略无功功率作用后m点电压为：式中，Um为第m个光伏接入点的电压，U0为线路初始端电压，N为馈线上用户总数，Pn为第n个用户有功功率，r为馈线单位电阻，lk为第k-1和第k个用户之间线路的长度，Uk-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑电压分布因素的配电网光伏最大准入容量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采集有光伏接入的配电网馈线参数；2)建立馈线模型，基于所述配电网馈线参数获得各光伏接入点电压；3)基于所述各光伏接入点电压确定光伏最大准入容量。

【技术特征摘要】
1.一种考虑电压分布因素的配电网光伏最大准入容量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采集有光伏接入的配电网馈线参数；2)建立馈线模型，基于所述配电网馈线参数获得各光伏接入点电压；3)基于所述各光伏接入点电压确定光伏最大准入容量。2.根据权利要求1所述的考虑电压分布因素的配电网光伏最大准入容量确定方法，其特征在于，所述配电网馈线参数包括馈线型号参数、馈线用户总数、馈线长度、馈线单位电阻、馈线电压等级和光伏接入点位置。3.根据权利要求1所述的考虑电压分布因素的配电网光伏最大准入容量确定方法，其特征在于，所述馈线模型包括单光伏接入馈线模型和多光伏接入馈线模型。4.根据权利要求1所述的考虑电压分布因素的配电网光伏最大准入容量确定方法，其特征在于，在所述单光伏接入馈线模型中，馈线上第p个用户接入光伏，则光伏接入点电压为：式中，Up为光伏接入点电压，U0为线路初始端电压，N为馈线上用户总数，Pn为第n个用户有功...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，沈浩豪，邹冰冰，平勇陈，唐红军，陈伟国，谢飞，周国发，闵波，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，上海浦海求实电力新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31