改善农网电压质量的分布式光伏-储能系统配置方法技术方案

本发明专利技术涉及电压治理与电源规划技术领域，具体涉及改善农网电压质量的分布式光伏

【技术实现步骤摘要】
改善农网电压质量的分布式光伏
‑
储能系统配置方法


[0001]本专利技术涉及电压治理与电源规划
，具体涉及改善农网电压质量的分布式光伏
‑
储能系统配置方法。

技术介绍

[0002]经过多年建设，我国农村配电网已覆盖绝大部分乡村。但是，随着我国城乡社会经济的发展，农村电气化水平不断提升，农电负荷不断增加，现有农村配电网电能质量常常不能满足用户需求。其中，低压农网配电线路不仅较长而且呈现出辐射状，在用电高峰期，部分配变低压侧经常出现电压过低的现象，电压质量问题突出。
[0003]针对农网低电压的问题，目前广泛采用无功补偿的方法来降低负荷的无功消耗以此来抬升电压，但是，对于重负荷和馈线较长的情况，无功补偿调节能力有限，不能从根本上解决低电压问题。此外，还有在低压侧馈线末端加装调压器的方法，其本质是增加了一台小变比变压器，当负荷变化较大时，其调压范围也难以满足需求。
[0004]近年来，分布式光伏和储能已开始大规模应用，在配电变压器低压侧加装分布式光伏和储能系统将是调节配电网电压质量的一个好的方法。然而，在农村配电网中，以低电压治理为目标的应用尚缺乏深入研究。同时，对于农村配电网的低电压治理，其核心在于如何设计其技术经济指标以使得投资成本能够快速的收回，使其具有可行性。因此，如何设计一种能够改善农村配电网的低电压质量并提高配电网整体收益的方法是亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种改善农网电压质量的分布式光伏
‑
储能系统配置方法，通过光伏
‑
储能系统调节农村配电网的电压质量，并能够保证光伏
‑
储能系统的经济效益，从而能够实现在改善农村配电网低电压质量的同时提升农村配电网的整体收益，进而为解决农村配电网低电压的问题提供一种新思路。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0007]改善农网电压质量的分布式光伏
‑
储能系统配置方法，包括：
[0008]S1：在配电网的台变低电压用户侧设置分布式的光伏
‑
储能系统；
[0009]S2：以经济收益最大为目标函数构建光伏
‑
储能系统的经济收益模型；
[0010]S3：求解光伏
‑
储能系统的经济收益模型，得到包含光伏接入配电网不同位置时的储能容量的最优配置方案；
[0011]S4：基于最优配置方案配置光伏
‑
储能系统的参数，进而通过配置好的光伏
‑
储能系统调节配电网的电压质量。
[0012]优选的，步骤S1中，光伏
‑
储能系统包括与配电网连接的逆变器、与逆变器连接的光伏系统和储能系统，以及用于控制逆变器工作的控制器。
[0013]优选的，将光伏
‑
储能系统的光伏配置在配电网配电线路的中后部位置。
[0014]优选的，步骤S2中，构建光伏
‑
储能系统的经济收益模型时，设置配电网系统内光伏
‑
储能系统的最大可投资容量额定功率，以及配电网系统内电压要求的上下限。
[0015]优选的，构建光伏
‑
储能系统的经济收益模型时，以光伏
‑
储能系统建设安装
‑
运行维护
‑
退役的整个周期的经济收益最大为目标函数。
[0016]优选的，步骤S2中，通过如下公式表示经济收益模型的目标函数：
[0017]maxf＝R
T
‑
C
T
；
[0018]式中：R
T
表示发电收益；C
T
表示光伏
‑
储能系统的投资总成本；
[0019][0020]R
en
＝S
an
+P
un
；
[0021]式中：R
en
表示第n年发电带来的收益；Y表示系统运行周期；R
r
表示设备回收过程带来的收益；S
an
表示自用电量节省费用；P
un
表示多余电量并网收益费用；
[0022]C
T
＝C
I
+C
OM
+C
R
；
[0023]C
I
＝C
PV
+C
BSS
；
[0024][0025]C
BSS
＝C
stor
×
E；
[0026]C
OM
＝20(O
PV
+O
BSS
)+E
RC
；
[0027][0028]式中：C
I
表示初始投资成本；C
OM
表示维护更换成本；C
R
表示退役成本；C
PV
表示光伏系统初始投资成本；C
BSS
是储能系统初始投资成本；P
a
表示光伏峰值时的功率；C1‑
C8表示辅件、组件、支架、系统逆变器、系统汇流箱、计量装置、安装和并网的单位成本；C
stor
表示储能单位容量的成本；E表示电池容量；O
PV
表示光伏全年维护所需成本；O
BSS
表示储能全年维护所需成本；E
RC
表示整个系统更换一次所需成本；表示退役成本系数。
[0029]优选的，经济收益模型的约束包括等式约束与不等式约束；等式约束包括潮流平衡约束、网络功率平衡约束和储能系统运行平衡约束；不等式约束包括节点电压约束。
[0030]优选的，通过如下公式表示经济收益模型的约束：
[0031]1)潮流平衡约束
[0032][0033][0034]式中：ΔP
bus
、ΔQ
bus
表示节点的有功、无功不平衡量；表示储能装置的有功、无功容量；P
G
、Q
G
表示光伏有功、无功出力；表示节点的有功、无功负荷；表示节点的有功、无功负荷；表示节点有功、无功注入功率；
[0035]2)网络功率平衡约束
[0036]∑P
all
＝∑P
load
+∑P
loss
；
[0037]式中：∑P
all
表示节点注入有功；∑P
load
表示总的有功；∑P
loss
表示整个系统的网络损耗；
[0038]3)储能系统运行平衡约束
[0039][0040]式中：表示阶段s的充放电功率，对于整个阶段，储能充、放电量保持平衡；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.改善农网电压质量的分布式光伏
‑
储能系统配置方法，其特征在于，包括：S1：在配电网的台变低电压用户侧设置分布式的光伏
‑
储能系统；S2：以经济收益最大为目标函数构建光伏
‑
储能系统的经济收益模型；S3：求解光伏
‑
储能系统的经济收益模型，得到包含光伏接入配电网不同位置时的储能容量的最优配置方案；S4：基于最优配置方案配置光伏
‑
储能系统的参数，进而通过配置好的光伏
‑
储能系统调节配电网的电压质量。2.如权利要求1所述的改善农网电压质量的分布式光伏
‑
储能系统配置方法，其特征在于：步骤S1中，光伏
‑
储能系统包括与配电网连接的逆变器、与逆变器连接的光伏系统和储能系统，以及用于控制逆变器工作的控制器。3.如权利要求3所述的改善农网电压质量的分布式光伏
‑
储能系统配置方法，其特征在于：将光伏
‑
储能系统的光伏配置在配电网配电线路的中后部位置。4.如权利要求1所述的改善农网电压质量的分布式光伏
‑
储能系统配置方法，其特征在于，步骤S2中，构建光伏
‑
储能系统的经济收益模型时，设置配电网系统内光伏
‑
储能系统的最大可投资容量额定功率，以及配电网系统内电压要求的上下限。5.如权利要求4所述的改善农网电压质量的分布式光伏
‑
储能系统配置方法，其特征在于，构建光伏
‑
储能系统的经济收益模型时，以光伏
‑
储能系统建设安装
‑
运行维护
‑
退役的整个周期的经济收益最大为目标函数。6.如权利要求1所述的改善农网电压质量的分布式光伏
‑
储能系统配置方法，其特征在于，步骤S2中，通过如下公式表示经济收益模型的目标函数：maxf＝R
T
‑
C
T
；式中：R
T
表示发电收益；C
T
表示光伏
‑
储能系统的投资总成本；R
en
＝S
an
+P
un
；式中：R
en
表示第n年发电带来的收益；Y表示系统运行周期；R
r
表示设备回收过程带来的收益；S
an
表示自用电量节省费用；P
un
表示多余电量并网收益费用；C
T
＝C
I
+C
OM
+C
R
；C
I
＝C
PV
+C
BSS
；C
BSS
＝C
stor
×
E；C
OM
＝20(O
PV
+O
BSS
)+E
RC
；式中：C
I
表示初始投资成本；C
OM
表示维护更换成本；C
R
表示退役成本；C
PV
表示光伏系统初始投资成本；C
BSS...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩宁，黄明，韩俊峰，徐海栋，李毅，张雷，张建林，王浩粼，谭力，周链，肖振，刘江涛，高庆，
申请(专利权)人：重庆峰极智能科技研究院有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：