一种基于梯度投影算法的分布式光伏配电网电压控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于梯度投影算法的分布式光伏配电网电压控制方法，该方法包括如下步骤：获取配电网数据，并根据所述配电网数据对配电网的潮流模型进行线性化处理；根据所述配电网数据和经过线性化处理后的潮流模型建立分布式光伏参与配电网调压的优化模型；采用梯度投影下降算法通过光伏控制器和相邻控制器通信对所述优化模型进行分布式迭代求解，得到优化后的光伏逆变器无功出力以控制光伏节点电压，实现配电网电压的优化控制。本发明专利技术仅需采集光伏节点本地的电压无功数据，同时和相邻光伏节点进行通信以优化配电网电压，改善节点电压越限问题且有较好的收敛性，保障配电网安全稳定运行。全稳定运行。全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于梯度投影算法的分布式光伏配电网电压控制方法


[0001]本专利技术涉及到电力系统控制
，具体涉及到一种基于梯度投影算法的分布式光伏配电网电压控制方法。

技术介绍

[0002]随着全球工业化进程的加快，传统化石能源的大量开采和利用导致了资源利用紧张和环境恶化等问题。在“双碳”目标的驱动下，我国已经开始大规模推进分布式光伏发电项目的建设，分布式光伏电源接入配电网可以实现能量的就地平衡，避免了远距离输电的投资和损耗。但是光伏发电具有时变性和随机性，当光伏出力和负荷出力不匹配时，则会出现电压越限问题，对配电网正常运行带来了巨大的挑战。
[0003]分布式光伏逆变器可以利用自身的无功功率调节能力，实现配电网电压控制，且具有较快的响应速度，以保证配电网稳定安全运行。光伏逆变器的无功控制方法主要包括就地控制、集中控制和分布式控制。在就地控制中，光伏可以利用本地节点信息调节无功输出，无需集中控制器，且控制速度较快，但由于信息较少无法实现全局的电压控制。集中式控制虽然可以基于连续通信实现全局电压优化，但其需要传感器、通信等方面的大量投资，故本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于梯度投影算法的分布式光伏配电网电压控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、获取配电网数据，并根据所述配电网数据对配电网的潮流模型进行线性化处理；S2、根据所述配电网数据和经过线性化处理后的潮流模型建立分布式光伏参与配电网调压的优化模型；S3、采用梯度投影下降算法通过光伏控制器和相邻控制器通信对所述优化模型进行分布式迭代求解，得到优化后的光伏逆变器无功出力以控制光伏节点电压，实现配电网电压的优化控制。2.根据权利要求1所述的基于梯度投影算法的分布式光伏配电网电压控制方法，其特征在于，所述步骤S1中的配电网数据包括各光伏所在节点的电压量测数据和无功出力数据，光伏逆变器无功调节量的下限值和上限值，各光伏所在节点的安全电压约束。3.根据权利要求1所述的基于梯度投影算法的分布式光伏配电网电压控制方法，其特征在于，所述步骤S2中建立的分布式光伏参与配电网调压的优化模型以光伏节点电压和参考节点电压偏差最小作为优化目标，以光伏逆变器的无功出力上下限作为约束条件。4.根据权利要求3所述的基于梯度投影算法的分布式光伏配电网电压控制方法，其特征在于，所述优化模型的目标函数为：上式中，q
G
代表光伏逆变器注入无功功率，代表阻抗矩阵X
GG
的虚部，为光伏不进行无功补偿时的光伏节点电压分布。5.根据权利要求3所述的基于梯度投影算法的分布式光伏配电网电压控制方法，其特征在于，所述光伏逆变器的无功出力上下限约束条件为：q
m,min
≤q
m
≤q
m,max
,m∈M上式中，q
m,min
和q
m,max
分别为光伏逆变器m的无功出力的上限和下限，M为光伏节点集合。6.根据权利要求5所述的基于梯度投影算法的分布式光伏配电网电压控制方法，其特征在于，所述光伏逆变器的无功出力上下限受到所述光伏逆变器输出有功功率和所述光伏逆变器容量的限制，和/或取决于功率因数额定值。7.根据权利要求1所述的基于梯度投影算法的分布式光伏配电网电压控制方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：S31、开始执行分布式电压控制，令迭代初始步长k＝0；S32、各光伏控制器采集光伏所在节点的电压量测数据，并和通过支路相连的其他光伏控制器进行通信，交换所述电压量测数据以及无功出力数据；S33、各光伏控制器计算所在光伏节点自身的目标函数梯度，光伏节点m自身的目标函数梯度为：上式中，N(m)为与所述光伏节点m相邻的光伏节点集合，X
mh

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，祖文静，杨钦臣，李慧璇，张曦壬，刘骐，李勇，刘嘉彦，郑永乐，张泓楷，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：