[发明专利]一种自适应调节无功输出的分布式光伏发电控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自适应调节无功输出的分布式光伏发电控制方法，涉及电力系统无功优化与控制领域。

背景技术

太阳能光伏发电作为一种清洁、高效发电方式，近年来受到人们广泛的关注与青睐。但是，由于光伏发电具有较强的随机性和间断性，当配电系统中接入大量光伏后，配电系统的运行控制的复杂程度明显增强，有时甚至会导致整个配网的负荷分布发生很大的变化，这对配电线路损耗和配网电压以及配网的运行安全性和经济性都会造成影响。比如：当分布式电源退出时，使得依靠分布式电源支持的馈线电压降低，尤其线路末端的节点电压变化幅度过大，这就带来电压闪变等电能质量问题。因此，对于分布式光伏接入配电网后，需要对其进行一定程度的人工补偿。

传统的人工补偿方式主要采用载调压变压器、SVC、并联电容器等，这些装置安装和维护费用高、安装地点不易更换、安装容量受限制等缺陷。目前国内外越来越多的相关领域的研究人员致力于无功控制优化算法，加之无功优化算法具有多目标性、负荷及运行方式的不确定性、控制变量的离散性、解空间的非凸性以及约束条件数量与类型多等特点，传统的方法并不能保证无功控制优化的准确性，不能有效的改善电能质量和效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种自适应调节无功输出的分布式光伏发电控制方法，利用粒子群算法对光伏参与输出的无功进行优化，解决了传统无功补偿优化效果不理想，导致电能质量差的问题。

本发明是通过如下方案予以实现的：

一种自适应调节无功输出的分布式光伏发电控制方法，步骤如下：

步骤1)，所在地区的配电网系统中接入光伏，所述光伏参与吸收或发出无功，根据该地区的日照强度、温度和当地负荷数据，计算光伏的输出功率值，并求得所述光伏输出无功功率的上限值；

步骤2)，利用粒子群算法优化所述配电网系统中的无功控制；其中，将无功补偿装置的位置和档位变化的快慢作为所述粒子群算法中的位置和速度的初始值，设置所述粒子群算法的目标函数，该目标函数是无功补偿设备的投入和调控费用、系统网损费用、调控设备最少和电压安全运行值按照不同的系数相加而成。

进一步的，步骤1)所述的光伏的输出功率值表达式如下：

P_PV＝Pmpp*Irradiance*factor*Eff_converter(1)

其中，Pmpp为单位面积光伏板的功率；Irradiance为光伏板对应的光照强度；factor为温度对光伏发出有功功率的影响因子；Eff_converter为与光伏相连逆变器的效率。

进一步的，所述步骤1)中，根据与各个光伏并网点相连的逆变器的容量和光伏发出的有功功率，计算该光伏的输出无功功率的上限值，表达式如下：

|Q|max(t)=Smax2-P2(t)---(2)]]>

其中，|Q|_max(t)为t时刻光伏的输出无功功率的上限值；S_max为各个光伏并网点相连的逆变器的容量；P(t)为光伏在t时刻发出的有功功率。

进一步的，步骤2)所述的约束条件包括：光伏并网的各个节点的有功和无功功率平衡约束、所述节点电压约束、电容器，电抗器和SVC容量约束、可调变压器分接头约束和光伏无功出力约束。

进一步的，步骤2)所述的目标函数是根据潮流计算获得的，表达式如下：