[发明专利]分布式光伏多点接入配网的稳态电压分布模型的应用方法

权利要求书

1.分布式光伏多点接入配网的稳态电压分布模型的应用方法，包括以下步骤：

1)首先，采用恒电流静态模型来表示馈线上各节点的负荷，将所有的线路阻抗均折合到系统电压等级，然后进行相应的计算分析；

2)然后，分别按负荷沿馈线均匀分布、递增分布与递减分布推导分布式光伏电源多点接入后电网的稳态电压分布与电气距离-即与配网供电站的距离之间的函数关系；

3)步骤2完成后，选取基准值，将电网参数转化为标幺值，然后进行相应的计算分析；

4)最后，基于实际电力应用场景，分析多点接入的分布式光伏容量、运行方式、线路的负荷、供电线路的阻抗、变压器分接头的选择对馈线上电压分布的影响；

该步骤1)其具体为：

单位长度线路的阻抗为Z＝R+jX，馈线上各节点的负荷为近似连续，从l点位置流向线路下游的总电流i(l)等于从该点到线路末端的负荷电流i_d(l)之和，设I_PV(l)为从l点位置到线路末端接入的分布式光伏的总注入电流，I_PV(l)与i(l)都是非增函数，其中l为标幺化后的线路长度，取值位于区间[0,1]，线路上任一处的电压为U(l)，λ为分布式光伏的功率因数，相对于送端的母线电压U₀，供电线路上l处电压U(l)为：

而在实际电网中，考虑到负荷是离散的，故将上述方程中的电流用功率与线路阻抗之间的关系近似代替、积分用累加式代替，则上述方程可以简化为以下形式：

其中，馈线节点总数为N；

U₀是平衡点，即变电站侧节点的电压；

U_M是线路节点M处的电压；

Z_i＝R_i+jX_i为馈线各负荷出口之间的馈线阻抗；

P_i、Q_i为节点i处的负荷；

P_PVi、Q_pvi为接入电网的第i个分布式光伏的有功、无功出力；

该步骤2)共分为3个部分，如下：

步骤2-1)：按负荷沿馈线均匀分布推导分布式光伏电源多点接入后电网的稳态电压分布与电气距离，即与配网供电站的距离之间的函数关系，如下：

均匀分布：

线路每段沿线负荷P_i＝P/N，每个分布式光伏电源P_PVi＝P_PV/N；

其中，P为线路总负荷；

P_PV为馈线上光伏的总接入容量；

当分布式光伏多点接入后，电网稳态电压分布与馈线上任一位置到配网供电变电站，即平衡节点的电气距离的函数关系式为：

上述公式中，令m＝M/N为馈线上任一点的位置，并将N取极限，即可将负荷看作连续分布，分布式光伏多点接入后电网稳态电压分布与馈线上任一位置到配网供电变电站，即平衡节点的电气距离m的函数关系式为：

均匀分布：

步骤2-2)：按负荷沿馈线递增分布推导分布式光伏电源多点接入后电网的稳态电压分布与电气距离(与配网供电站的距离)之间的函数关系为：

递增分布：

P_end＝2P/(N+1)，P_i＝2iP/N(N+1)

其中，P_end为线路末端负荷；

而分布式光伏多点接入后电网稳态电压分布与馈线上任一位置到配网供电变电站(平衡节点)电气距离的函数关系式为：

令m＝M/N为馈线上任一点的位置，并将N取极限，即将负荷看作连续分布，分布式光伏多点接入后电网稳态电压分布与馈线上任一位置到配网供电变电站(平衡节点)电气距离m的函数关系式为：

递增分布：

步骤2-3)：按负荷沿馈线递减分布推导分布式光伏电源多点接入后电网的稳态电压分布与电气距离，即与配网供电站的距离之间的函数关系：

递减分布：

线路沿线负荷

其中，P₁为线路首端节点负荷，在总负荷P确定的情况下，由可得负荷递减分布下，P₁＝2P/(N+1)，P_i＝2(N-i+1)P/N(N+1)；

当分布式光伏多点接入后电网稳态电压分布与馈线上任一位置到配网供电变电站，即平衡节点电气距离的函数关系式为：

令m＝M/N为馈线上任一点的位置，并将N取极限，即将负荷看作连续分布，分布式光伏多点接入后电网稳态电压分布与馈线上任一位置到配网供电变电站，即平衡节点电气距离m的函数关系式为：

递减分布：

上述各个公式中，U₀是平衡点，即变电站侧节点的电压，即，平衡节点电压；

U_M是线路节点M处的电压；

R是单位长度线路电阻；

X是单位长度线路电抗；

M是馈线第M个点编号；

N是馈线总结点数；

λ是接入的分布式光伏电源功率因数；

Q是馈线无功负荷接入。