分布式光伏三相接入容量分配的计算方法技术

本发明专利技术提供了一种分布式光伏三相接入容量分配的计算方法，涉及光伏发电技术领域。计算方法包括：建立三相平衡分布式光伏接入容量分配的模型；采用罚函数求解模型，其中，罚函数包括目标函数maxf(P

【技术实现步骤摘要】
分布式光伏三相接入容量分配的计算方法
本专利技术涉及光伏发电
，具体而言，涉及一种分布式光伏三相接入容量分配的计算方法。
技术介绍
早期农村配电网建设时，由于技术人员从电网三相引线接入农户时未考虑三相负荷平衡问题，导致配电网三相不平衡问题突出，网络损耗高、电能质量较差。随着分布式光伏扶贫政策的落实，可以通过一定规模分布式光伏的有序接入来改善三相电压、电流不平衡的状况。因此，有必要从三相不平衡角度来研究配电网中的分布式光伏的最优配置，以提升配电网的稳定性和安全性。现有分布式光伏接入低压配电网的优化配置方案主要考虑光伏最大接入容量、电压越限、线路及配变容量限制等，探索了通过控制光伏接入量实现降低三相不平衡度的可行性。现有优化模型未考虑现实中既定配电网的三相不平衡程度，以及实际政策对于光伏接入容量的硬性指标问题，优化结果局限于实验室设备和数据规模，尚不完善，可行性较低。因此，设计一种分布式光伏三相接入容量分配的计算方法，能在考虑三相电流不平衡的基础上，有效计算出分布式光伏接入配电网台区三相的优化容量配置，这是目前急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种分布式光伏三相接入容量分配的计算方法，其能在考虑三相电流不平衡的基础上，有效计算出分布式光伏接入配电网台区三相的优化容量配置。为解决上述问题，本专利技术的实施例提供一种分布式光伏三相接入容量分配的计算方法，所述计算方法包括：建立三相平衡分布式光伏接入容量分配的模型；采用罚函数求解所述模型，其中，所述罚函数包括目标函数maxf(PPV)和障碍函数g，所述目标函数maxf(PPV)为三相光伏最大接入量，所述障碍函数g包括三相电流不平衡度约束函数、公共连接点电压偏差约束函数、光伏接入容量约束函数和配变容量约束函数。在可选的实施例中，所述模型的公式为：式中，表示接至变压器A、B、C某相第k个光伏发电功率。在可选的实施例中，所述三相电流不平衡度约束函数为：式中，Iav(A,B,C)表示三相电流的平均值，Imax(A,B,C)表示三相电流中的最大值，IA、IB、IC分别表示A、B、C三相各自接入l、m、n个光伏的电流值。在可选的实施例中，所述公共连接点电压偏差约束函数为：式中，δUmax表示电压偏差上限；ro表示导线单位长度电阻；L表示各支路长度向量；UN表示系统标称电压；表示接至变压器A、B、C某相第k个光伏发电功率；表示A、B、C某相第k个负荷有功功率。在可选的实施例中，所述光伏接入容量约束函数为：式中，表示接至变压器A、B、C某相第k个光伏发电功率；表示A、B、C某相第k个负荷有功功率；表示光伏接入候选节点集；表示负荷接入节点集；Ω表示A、B、C三相的集合。在可选的实施例中，所述配变容量约束函数为：式中，St表示台区配电变压器额定容量；表示接至该配电变压器的分布式光伏候选节点集；表示接至变压器A、B、C某相第k个光伏发电功率；表示A、B、C某相第k个负荷有功功率；Ω表示A、B、C三相的集合。在可选的实施例中，所述采用罚函数求解所述模型的步骤包括：构建所述罚函数；求解所述罚函数的极小值点；持续优化计算结果、直到满足收敛条件，得出最优极小值点，所述最优极小值点即为每相应接入光伏容量。在可选的实施例中，所述构建所述罚函数的步骤包括：构造罚函数：其中，选定M1>0，以及允许误差在可选的实施例中，所述求解所述罚函数的极小值点的步骤包括：利用微分法求解无约束优化问题函数T(PPV，Mi)的极小值点在可选的实施例中，所述持续优化计算结果、直到满足收敛条件，得出最优极小值点的步骤包括：判断所述计算结果是否满足所述收敛条件，其中，所述收敛条件为：若满足所述收敛条件，则计算结束，若不满足所述收敛条件，则令i＝i+1，Mi+1＝Mi+1，重新计算，直至满足所述收敛条件。本专利技术实施例提供的分布式光伏三相接入容量分配的计算方法的有益效果：本计算方法能够从三相电流不平衡角度来研究配电网中分布式光伏最优配置，从而确保配电网安全可靠，避免分布式光伏大规模多点接入低压配电网会显著影响配电网电能质量、导致三相不平衡，最大程度改善原有三相不平衡状况，减少网络损耗，具有较强的实用性；本计算方法在已知农村低压配电网的三相电压、线路复杂率的前提下，以三相光伏最大接入量作为目标，建立分布式光伏接入低压配电网的优化配置模型，通过罚函数求解不等式约束非线性规划模型得出最优配置方案，结合实际工程案例，为农村低压配电典型台区设计分布式光伏接入的优化方案。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的分布式光伏三相接入容量分配的计算方法的流程图；图2为求解模型的具体流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术的实施例中的特征可以相互结合。分布式光伏大规模接入配电网，会对配电网电能质量产生一定的影响，由于负荷分配不均、大功率负荷的接入、负荷的随机变化等原因，造成三相电压和电流的不平衡，进一步导致配变损耗增加、配变出力降低、输出不平衡三相电压、零序电流增大、线损增加等一系列影响。因此，本专利技术实施例在已知负荷数据、光伏接入方案的前提下，以分布式光伏接入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式光伏三相接入容量分配的计算方法，其特征在于，所述计算方法包括：/n建立三相平衡分布式光伏接入容量分配的模型；/n采用罚函数求解所述模型，其中，所述罚函数包括目标函数maxf(P

【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏三相接入容量分配的计算方法，其特征在于，所述计算方法包括：
建立三相平衡分布式光伏接入容量分配的模型；
采用罚函数求解所述模型，其中，所述罚函数包括目标函数maxf(PPV)和障碍函数g，所述目标函数maxf(PPV)为三相光伏最大接入量，所述障碍函数g包括三相电流不平衡度约束函数、公共连接点电压偏差约束函数、光伏接入容量约束函数和配变容量约束函数。


2.根据权利要求1所述的分布式光伏三相接入容量分配的计算方法，其特征在于，所述模型的公式为：



式中，表示接至变压器A、B、C某相第k个光伏发电功率。


3.根据权利要求1所述的分布式光伏三相接入容量分配的计算方法，其特征在于，所述三相电流不平衡度约束函数为：



式中，Iav(A,B,C)表示三相电流的平均值，Imax(A,B,C)表示三相电流中的最大值，IA、IB、IC分别表示A、B、C三相各自接入l、m、n个光伏的电流值。


4.根据权利要求1所述的分布式光伏三相接入容量分配的计算方法，其特征在于，所述公共连接点电压偏差约束函数为：



式中，δUmax表示电压偏差上限；ro表示导线单位长度电阻；L表示各支路长度向量；UN表示系统标称电压；表示接至变压器A、B、C某相第k个光伏发电功率；表示A、B、C某相第k个负荷有功功率。


5.根据权利要求1所述的分布式光伏三相接入容量分配的计算方法，其特征在于，所述光伏接入容量约束函数为：



式中，表示接至变压器A、B、C某相第k个光伏发电功率；表示A、B、C某相第k个负荷有功功率；表示光伏接入候选节...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜磊，王坤芳，苗春雨，张勇，史梓男，贡晓旭，蔡秀仪，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司，清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11