[发明专利]一种基于灵敏度分析的微电网主动运行决策方法

说明书

本发明公开了一种基于灵敏度分析的微电网主动运行决策方法，包括以下步骤：利用态势感知技术，对涉及配电网电能质量变化的各类信息元素进行采集、理解与预测，掌握电能质量变化态势；在预测电能质量未来变化趋势基础上，通过对微电网变流器之间的信息交互架构，建立变流器态势感知与潮流计算主动运行决策模型；基于得到的主动运行决策模型，提出先进变流器控制策略，实现对配电网的最优运行模式决策，为解决电网电能质量控制提供了更多有效的手段，使得电网的安全管理从被动变为主动，保证了配电网的安全可靠运行。

技术领域

本发明涉及一种基于灵敏度分析的微电网主动运行决策方法。

背景技术

微电网作为分布式电源接入电网的一种有效手段，逐步引起了广泛关注，高渗透率下新能源发电的不间断随机接入给配电网带来新的挑战。但由于可再生能源的间歇性、随机性和出力不确定性会对电能质量产生很大影响，从而导致输出功率不稳定，使得微电网和含有微电网的配电网系统出现电压波动与暂态振荡、等现象。随着经济发展、能源结构调整和智能电网建设，现代社会对供电系统的供电可靠性、电能质量、服务多元化、配电设备的环境友好性等提出了越来越高的要求，在主动配电网的背景下，要求电力电子设备同时具备电能转换和电能质量的功能。

目前分布式发电大多采用并网变流器作为可再生能源与微电网接口，遵循IEC61850 90‐7标准的先进变流器,即具有输出有功功率、谐波抑制、无功支撑、频率支撑等重要电能质量管理功能。通过将先进变流器升级为具有电能质量主动运行控制功能的先进变流器，使变流器承担更多职责主动参与电能质量控制，从而将为解决微电网电能质量控制问题提供更多的手段。

变流器主动运行决策行为是建立在预测配电网电能质量未来变化趋势的基础上，因而电能质量预测的准确性成为变流器主动运行决策行为是否正确的关键技术。但不同于传统电网电源，传统电网可视为稳定无穷大电源，其频率和电压可维持恒定，可再生能源的随机性和不确定性使得微电网运行环境异常复杂，给准确预测电能质量带来巨大的挑战。因此，变流器需要利用态势感知技术，在广域时空范围内，对涉及电能质量变化的各类信息元素进行采集、理解与预测，力求准确有效地掌握电能质量变化态势。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种安全可靠的基于灵敏度分析的微电网主动运行决策方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种基于灵敏度分析的微电网主动运行决策方法，包括以下步骤：

步骤一：利用态势感知技术，对涉及配电网电能质量变化的各类信息元素进行采集、理解与预测，掌握电能质量变化态势；

步骤二：在预测电能质量未来变化趋势基础上，通过对微电网变流器之间的信息交互架构，建立变流器态势感知与潮流计算主动运行决策模型；

步骤三：基于得到的主动运行决策模型，提出先进变流器控制策略，实现对配电网的最优运行模式决策。

上述基于灵敏度分析的微电网主动运行决策方法，所述步骤一中，实时跟踪24小时内负载和光伏出力变化曲线，并将预测负荷值和光伏发电出力反馈到先进变流器，对加入预测值后的微电网进行潮流计算，判断出电网下一时刻的潮流预测值和电能质量的需求。

上述基于灵敏度分析的微电网主动运行决策方法，所述步骤二中，主动运行决策模型包括发电模式、电压支持模式和功率支持模式；其中发电模式即工作在最大功率点跟踪模式，跟踪最大输出功率进行发电，电压支持模式即通过调节输出的无功功率来缓解电压偏移，功率支持模式即通过调节输出有功功率来改善支路功率越限偏差。

上述基于灵敏度分析的微电网主动运行决策方法，所述步骤二中，电压支持模式的建模过程为：

建立雅克比矩阵的修正方程：