一种考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制及议价方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制及议价方法，根据光伏逆变器的无功支撑能力、各资源的出力特性及运行约束，构建电压质量治理共享机制，电压质量治理机制使得用户参与无功调节后，能够提高设备利用率，有效改善电压越限问题，优化了电能供给与使用，同时电网和用户联盟产生合作收益，提高经济性。采用用户无功出力的议价方法，对电网和用户产生的合作收益进行均衡分配，提高双方的经济效益，并激发用户遵从治理共享的积极性和主动性，维护良好的合作关系。从而解决相关技术中没有涉及无功议价方法的技术问题。技术中没有涉及无功议价方法的技术问题。技术中没有涉及无功议价方法的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制及议价方法


[0001]本专利技术涉及电压质量
，特别涉及一种考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制及议价方法。

技术介绍

[0002]随着可再生能源的发展，大量分布式光伏接入配电网造成了严重的电压越限问题。传统电压质量治理模式依赖于单体治理设备，手段单一，线路功率损耗高且难以满足优质供电需求。
[0003]在开放市场环境中，无功服务有利于维护电力市场秩序和社会稳定用电，而现有对分布式光伏用户的补贴政策一般限于其发售有功，为了能够有效地治理无功，可能会使逆变器降低其有功出力，损害用户的经济效益，因此亟需建立规范的无功议价方法，确定无功补偿过程中的无功电价。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制及议价方法，以至少解决相关技术中没有涉及无功议价方法的技术问题。
[0005]根据本专利技术实施例的一方面，提供了一种考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制，包括：
[0006]根据光伏逆变器的无功支撑能力、各资源的出力特性及运行约束，构建电压质量治理共享机制，通过所述电压直流共享机制治理电压后，使得电网和用户产生合作收益。
[0007]可选地，根据光伏逆变器的无功支撑能力、各资源的出力特性及运行约束，构建电压质量治理共享机制，具体包括：
[0008]根据光伏逆变器的无功支撑能力、各资源的出力特性确定优化目标，所述优化目标包括：分布式光伏接入点的电压质量最优和光伏发电系统年运行成本最小；<br/>[0009]根据所述优化目标建立目标函数；
[0010]根据光伏发电系统中的光伏逆变器的无功支撑能力，结合各资源的出力特性设置约束条件；
[0011]对所述目标函数和约束条件建立的用户与电网合作前后的数学模型进行求解得到电压直流指标优化最优的方案。
[0012]可选地，根据所述优化目标建立目标函数包括：根据分布式光伏接入点的电压质量最优建立目标函数，即采用衡量电压质量的指标电压偏移来进行计算目标函数：
[0013][0014]式中:Q为电压偏移函数；U
n
、U
nr
分别为节点n的额定电压和实际电压；N
node
为节点总数。
[0015]可选地，根据所述优化目标建立目标函数包括：根据光伏发电系统年运行成本最
小建立目标函数，光伏发电系统年运行成本影响因素包括：年网损成本C
P
、SCB调节年成本C
B
、变压器分接头调节年成本C
T
、SCB和SVC的年运行维护成本C
m
，根据光伏发电系统年运行成本影响因素进行计算目标函数：
[0016]minf＝C
P
+C
B
+C
T
+C
m
ꢀꢀ
(2)
[0017]其中，
[0018][0019]式中：c
loss
为电价；N
bus
为节点数量；U
i
(t)为t时段节点i的电压标幺值；G
ij
为支路i
‑
j的电导；θ
i
(t)为t时段节点i的电压相角；
[0020][0021]式中：C
qc
为SCB单位调节代价；Q
c,i
(t)为t时段第i个SCB无功补偿容量,Z(x)为判断SCB是否动作的函数，x为SCB投切变化量；
[0022][0023]式中：C
TR
为变压器分接头单位调节代价；Δu为t时段变压器调节档次；
[0024][0025]式中：Q
c,i
为第i个SCB的安装容量；Q
svc,i
为第i个SVC的安装容量；m
c
、m
svc
为SCB和SVC的运行维护系数。
[0026]可选地，采用含有精英策略的非支配排序遗传算法对所述目标函数和约束条件建立的用户与电网合作前后的数学模型进行求解得到电压直流指标优化最优的方案。
[0027]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种基于上述任一项所述的考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制的议价方法，采用用户无功出力的议价方法，对电网和用户产生的合作收益进行均衡分配。
[0028]可选地，所述用户无功出力的议价方法包括：
[0029]根据电网和用户合作后产生的合作收益，将电网和用户合组成联盟，通过合作博弈论中的纳什议价模型来解决二者间的分配问题；
[0030]根据纳什议价模型确定优化目标，根据所述优化目标建立目标函数；
[0031]根据收益情况设置约束条件；
[0032]对根据所述目标函数和约束条件建立的纳什议价模型进行求解，得到均衡收益分配。
[0033]可选地，对根据所述目标函数和约束条件建立的纳什议价模型进行求解包括：使用蒙特卡罗法对纳什议价模型进行模拟，根据约束条件随机生成二维矩阵，二维矩阵对二维矩阵中的每一个随机数进行计算，首先设置最大值fmax为无穷小，当计算结果大于fmax
时成为新的fmax；对每一个随机数，当满足约束关系时，代入目标函数进行计算，通过这种方式遍历整个数组，最终找到最大值和取最大值时自变量的取值。
[0034]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制及议价系统，包括：
[0035]电压质量治理共享机制模块，用于根据光伏逆变器的无功支撑能力、各资源的出力特性及运行约束，构建电压质量治理共享机制，通过所述电压直流共享机制治理电压后，使得电网和用户产生合作收益；
[0036]用户无功出力的议价模块，用于采用用户无功出力的议价方法，对电网和用户产生的合作收益进行均衡分配。
[0037]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项所述的考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制及议价方法。
[0038]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述任意一项所述的考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制及议价方法。
[0039]与现有的技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0040]本专利技术所提供的一种考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制及议价方法，根据光伏逆变器的无功支撑能力、各资源的出力特性及运行约束，构建电压质量治理共享机制，电压质量治理机制使得用户参与无功调节后，能够提高设备利用率，有效改善电压越限问题，优化了电能供给与使用，同时电网和用户联盟产生合作收益，提高经济性。采用用户无功出力的议价方法，对电网和用户产生的合作收益进行均衡分配，提高双方的经济效益，并激发用户遵从治理共享的积极性和主动性，维护良好的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制，其特征在于，包括：根据光伏逆变器的无功支撑能力、各资源的出力特性及运行约束，构建电压质量治理共享机制，通过所述电压直流共享机制治理电压后，使得电网和用户产生合作收益。2.根据权利要求1所述的考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制，其特征在于，根据光伏逆变器的无功支撑能力、各资源的出力特性及运行约束，构建电压质量治理共享机制，具体包括：根据光伏逆变器的无功支撑能力、各资源的出力特性确定优化目标，所述优化目标包括：分布式光伏接入点的电压质量最优和光伏发电系统年运行成本最小；根据所述优化目标建立目标函数；根据光伏发电系统中的光伏逆变器的无功支撑能力，结合各资源的出力特性设置约束条件；对所述目标函数和约束条件建立的用户与电网合作前后的数学模型进行求解得到电压直流指标优化最优的方案。3.根据权利要求2所述的考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制，其特征在于，根据所述优化目标建立目标函数包括：根据分布式光伏接入点的电压质量最优建立目标函数，即采用衡量电压质量的指标电压偏移来进行计算目标函数：式中:Q为电压偏移函数；U
n
、U
nr
分别为节点n的额定电压和实际电压；N
node
为节点总数。4.根据权利要求2所述的考虑光伏无功支撑的电压质量治理机制，其特征在于，根据所述优化目标建立目标函数包括：根据光伏发电系统年运行成本最小建立目标函数，光伏发电系统年运行成本影响因素包括：年网损成本C
P
、SCB调节年成本C
B
、变压器分接头调节年成本C
T
、SCB和SVC的年运行维护成本C
m
，根据光伏发电系统年运行成本影响因素进行计算目标函数：min f＝C
P
+C
B
+C
T
+C
m
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，式中：c
loss
为电价；N
bus
为节点数量；U
i
(t)为t时段节点i的电压标幺值；G
ij
为支路i
‑
j的电导；θ
i
(t)为t时段节点i的电压相角；(t)为t时段节点i的电压相角；式中：C
qc
为SCB单位调节代价；Q

【专利技术属性】
技术研发人员：姚知洋，孙乐平，吴晓锐，韩帅，奉斌，郭敏，龚文兰，卢健斌，郭小璇，阮诗雅，金庆忍，陈卫东，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：