[发明专利]一种含高密度光伏配电网电压异常补偿方法

说明书

本发明公开一种含高密度光伏配电网电压异常补偿方法，包括如下步骤：S1，采集直流配电网电压信号，并对采集信号滤波处理；S2：计算分析电压异常类型；S3：计算配电网电压异常调整最优目标函数(包含电压跌落与电压升高两种情况)；S4：根据S3目标函数使用基于改进种群多样性粒子群优化算法整定PI控制器的控制参数；S5：使用S4寻找的最优粒子对PI控制器参数进行调整，输出控制信号，对配电网电压进行补偿。此种方法将一种基于改进种群多样性粒子群优化算法与UPQC控制器相结合，调节UPQC的控制参数，以提高UPQC对配电网电压补偿的能力。

技术领域

本发明属于含光伏配电网电能质量检测与控制领域，特别涉及一种含高密度光伏配电网电压异常补偿方法。

背景技术

近年来，智能电网正逐步成为电力领域的研究热点。电网公司结合我国基本国情和特高压建设情况，进一步确立了加快建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网的发展目标。如何使智能电网的重要组成部分一一智能配电网健康快速地发展，也成为电力工作者越来越关注的问题。

光伏发电电源接入配电网后，会带来各种扰动，影响系统电能质量，主要体现在电压闪烁和谐波、电压脉冲、浪涌、电压跌落、频率偏移、瞬时供电中断等动态电能质量问题。目前，主要通过减少分布式电源启动次数，通过逆变器将光伏发电电源接入配电网，降低光伏电源输出功率变化对电压的影响。对于谐波问题，可以在谐波电压水平较高的母线上安装特殊滤波器。此外，还应探索多功能逆变器控制策略，在逆变器中加入并联有源滤波器，采用参考电压最大功率点跟踪控制策略稳定电压源逆变器输出电流，抑制谐波电压。

随着柔性直流输电技术及风力发电技术的飞速发展，多端直流输电系统(VoltageSourced Converter Based Multi-Terminal HVDC,VSC-MTDC)逐渐涌现，多端直流输电系统主要用于实现大规模多点网互联、消纳规模化风电对主网络的负面影响，我国已经建立“浙江舟山五端柔性直流输电科技示范工程”和“南澳多端柔性直流输电示范工程”，其中“南澳多端柔性直流输电示范工程”为世界上第一个多端柔性直流输电示范工程。目前，含VSC-MTDC的大规模交直流输电系统的建模及仿真分析手段不完善，如果采用传统的建模方法，系统数学模型的复杂度会随着端口数的增加而呈现猛烈增长的趋势，极大地降低了系统模型的求解效率，计算速度极度缓慢，严重影响工作进度，而且还会导致控制器的设计不易实现。

粒子群优化算法(Particle swarm optimization，PSO)是由美国社会心理学家Eberhart博士和电气工程师Kennedy博士在1995年提出的一种基于群体智能的随机优化算法。PSO算法操作简单，需要调整的参数少，收敛速度快因而被广泛应用，但它容易陷入局部最优。为了改善这一问题，学者们从惯性权值对种群搜索能力的影响，局部搜索与全局搜索困、收敛性、稳定性叫等方面做了大量的工作。此外，研究者先后提出了固定惯性权值策略、权值递减策略、模糊惯性权值策略、随机惯性权值策略等改进算法。

一种改进的基于种群多样性的PSO算法，能够有效地避免粒子陷入局部最优，并提高了算法搜索精度。如何将基于种群多样性的PSO算法与统一电能质量控制器有机结合，提高统一电能质量控制器(UPQC)对含光伏配电网电压异常补偿性能，是本领域研究人员感兴趣的问题。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种含高密度光伏配电网电压异常补偿方法，其将一种基于改进种群多样性粒子群优化算法与UPQC控制器相结合，调节UPQC的控制参数，以提高UPQC对配电网电压补偿的能力。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种含高密度光伏配电网电压异常补偿方法，包括如下步骤：