一种分布式电源出力自主控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:39488653 阅读:8 留言:0更新日期:2023-11-24 11:09
本发明专利技术涉及分布式电源优化控制技术领域,具体提供了一种分布式电源出力自主控制方法及装置,包括:求解预先构建的配电网优化降损模型,得到配电网有功功率损耗达到最小时光伏分布式电源的无功补偿量;将所述分布式电源的无功补偿量作为功率控制器的参考值,并利用功率控制器生成用于控制分布式电源对应逆变器的

【技术实现步骤摘要】
一种分布式电源出力自主控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及分布式电源优化控制
,具体涉及一种分布式电源出力自主控制方法及装置


技术介绍

[0002]随着经济的迅速发展,一方面电网负荷在持续快速增加,人们对电能质量的要求越来越高;另一方面一次能源的减少及其成本的增加,使节能降耗成为当今社会关注的焦点

在整个电力系统传输网中,约
96
%的电能输送网来自配电网,配电网直接与用户相连,电能损耗非常大

据统计分析,
10kV
及其以下配电网络的线损电量约占整个电力网的线损电量的
78


因此对配电网节能降损的研究具有重要意义

[0003]传统的配电网节能降损方法通常停留在上层优化模型,即使用经典优化算法求解优化网损模型,且未考虑下层控制结构


技术实现思路

[0004]为了克服上述缺陷,本专利技术提出了一种分布式电源出力自主控制方法及装置

[0005]第一方面,提供一种分布式电源出力自主控制方法,所述分布式电源出力自主控制方法包括:
[0006]求解预先构建的配电网优化降损模型,得到配电网有功功率损耗达到最小时光伏分布式电源的无功补偿量;
[0007]将所述分布式电源的无功补偿量作为功率控制器的参考值,并利用功率控制器生成用于控制分布式电源对应逆变器的
SPWM
信号

[0008]优选的,所述预先构建的配电网优化降损模型包括:
[0009]以配电网有功功率损耗最小为目标的目标函数及其相应的约束条件

[0010]进一步的,所述目标函数的数学模型如下:
[0011][0012]上式中,
N
l
为福射状配电网的支路数,
f
为目标值,
R
l
为第
l
条支路的线路电阻,
V
l
为第
l
条支路的母线电压,
P
l
为流经第
l
条支路的有功功率,
Q
l
为流经第
l
条支路的无功功率

[0013]进一步的,所述约束条件包括:潮流约束

电压约束

线路功率约束以及光伏分布式电源容量约束

[0014]进一步的,所述潮流约束的数学模型如下:
[0015][0016][0017]上式中,
P
i
为节点
i
的有功功率,为分布式电源向节点
i
注入的有功功率,为节点
i
所接负荷有功功率,
V
i
为节点
i
的电压,
V
j
为节点
j
的电压,
N
b
为配电网的节点个数,
G
ij
为节点
i
至节点
j
之间的电导,
δ
ij
为节点
i
至节点
j
之间的电纳,
B
ij
为节点
i
至节点
j
之间的相角差,
Q
i
为节点
i
的无功功率,为分布式电源向节点
i
注入的无功功率,为节点
i
所接负荷无功功率

[0018]进一步的,所述电压约束的数学模型如下:
[0019]V
i,min
<V
i
<V
i,max
[0020]上式中,
V
i,min
为节点
i
的电压下限值,
V
i,max
为节点
i
的电压上限值

[0021]进一步的,所述线路功率约束的数学模型如下:
[0022]|P
l
|<P
l,max
[0023]上式中,
P
l,max
为流经第
l
条支路的有功功率上限值

[0024]进一步的,所述光伏分布式电源容量约束的数学模型如下:
[0025][0026]上式中,为第
k
个分布式电源所输出的有功功率,为第
k
个分布式电源所输出的无功功率,为第
k
个分布式电源所输出的额定容量

[0027]优选的,所述求解预先构建的配电网优化降损模型的过程采用麻雀算法

[0028]第二方面,提供一种分布式电源出力自主控制装置,所述分布式电源出力自主控制装置包括:
[0029]分析模块,用于求解预先构建的配电网优化降损模型,得到配电网有功功率损耗达到最小时光伏分布式电源的无功补偿量;
[0030]控制模块,用于将所述分布式电源的无功补偿量作为功率控制器的参考值,并利用功率控制器生成用于控制分布式电源对应逆变器的
SPWM
信号

[0031]优选的,所述预先构建的配电网优化降损模型包括:
[0032]以配电网有功功率损耗最小为目标的目标函数及其相应的约束条件

[0033]进一步的,所述目标函数的数学模型如下:
[0034][0035]上式中,
N
l
为福射状配电网的支路数,
f
为目标值,
R
l
为第
l
条支路的线路电阻,
V
l
为第
l
条支路的母线电压,
P
l
为流经第
l
条支路的有功功率,
Q
l
为流经第
l
条支路的无功功率

[0036]进一步的,所述约束条件包括:潮流约束

电压约束

线路功率约束以及光伏分布式电源容量约束

[0037]进一步的,所述潮流约束的数学模型如下:
[0038][0039][0040]上式中,
P
i
为节点
i
的有功功率,为分布式电源向节点
i
注入的有功功率,为节点
i
所接负荷有功功率,
V
i
为节点
i
的电压,
V
j
为节点
j
的电压,
N
b
为配电网的节点个数,<本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种分布式电源出力自主控制方法,其特征在于,所述方法包括:求解预先构建的配电网优化降损模型,得到配电网有功功率损耗达到最小时光伏分布式电源的无功补偿量;将所述分布式电源的无功补偿量作为功率控制器的参考值,并利用功率控制器生成用于控制分布式电源对应逆变器的
SPWM
信号
。2.
如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预先构建的配电网优化降损模型包括:以配电网有功功率损耗最小为目标的目标函数及其相应的约束条件
。3.
如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述目标函数的数学模型如下:上式中,
N
l
为福射状配电网的支路数,
f
为目标值,
R
l
为第
l
条支路的线路电阻,
V
l
为第
l
条支路的母线电压,
P
l
为流经第
l
条支路的有功功率,
Q
l
为流经第
l
条支路的无功功率
。4.
如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述约束条件包括:潮流约束

电压约束

线路功率约束以及光伏分布式电源容量约束
。5.
如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述潮流约束的数学模型如下:所述的方法,其特征在于,所述潮流约束的数学模型如下:上式中,
P
i
为节点
i
的有功功率,为分布式电源向节点
i
注入的有功功率,为节点
i
所接负荷有功功率,
V
i
为节点
i
的电压,
V
j
为节点
j
的电压,
N
b
为配电网的节点个数,
G
ij
为节点
i
至节点
j
之间的电导,
δ
ij
为节点
i
至节点
j
之间的电纳,
B
ij
为节点
i
至节点
j
之间的相角差,
Q
i
为节点
i
的无功功率,为分布式电源向节点
i
注入的无功功率,为节点
i
所接负荷无功功率
。6.
如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述电压约束的数学模型如下:
V
i,min
&lt;V
i
&lt;V
i,max
上式中,
V
i,min
为节点
i
的电压下限值,
V
i,max
为节点
i
的电压上限值
。7.
如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述线路功率约束的数学模型如下:
|P
l
|&lt;P
l,max
上式中,
P
l,max
为流经第
l
条支路的有功功率上限值
。8.
如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述光伏分布式电源容量约束的数学模型如下:上式中,为第
k
个分布式电源所输出的有功功率,为第
k
个分布式电源所输出的无功功率,为第
k
个分布式电源所输出的额定容量
。9.
如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述求解预先构建的配电网优化降损模型的
过程采用麻雀算法
。10.
一种分布式电源出力自主控制装置,其特征在于,所述装置包括:分析模块,用于求解预先构建的配电网优化降损模型,得到配电网有功功率损耗达到最小时光伏分布式电源的无功补偿量;控制模块,用于将所述分布式电源的无功补偿量作为功率控制器的参考值,并利用功率控制器生成用于控制分布式电源对应逆变器的
SPWM
信号
...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘科研李昭盛万兴何开元詹惠瑜王帅
申请(专利权)人:国家电网有限公司国网山东省电力公司电力科学研究院国网山东省电力公司
类型:发明
国别省市:

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