[发明专利]一种基于量子粒子群算法的光伏系统无功优化方法

权利要求书

1.一种基于量子粒子群算法的光伏系统无功优化方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1、分析光伏电站并网对配电网系统电压的影响；

S2、建立含光伏电站配电网的无功优化数学模型；

S3、使用量子粒子群优化算法对含光伏电站配电网的无功优化数学模型进行求解。

2.根据权利要求1所述的一种基于量子粒子群算法的光伏系统无功优化方法，其特征在于：所述S1包括，

S11、将光伏电站简单并网电路中线路两端的电压降表示为如下电压降表达式，

dU＝ΔU+jδU

其中，假设线路受端电压相角为0，δ为电压的相角差，P为有功功率，Q为无功功率，R为电阻，X为电抗，U₁为光伏电站输出电压，P₁、Q₁分别为光伏电站有功功率、光伏电站无功功率，U₂为系统并网电压，P₂，Q₂分别为并网的有功功率、并网的无功功率；

S12、简化S11中的电压降表达式，电网电压阻抗R＞X，呈电阻特性，在此将电抗X忽略不计，此时电压降表达式为：

3.根据权利要求2所述的一种基于量子粒子群算法的光伏系统无功优化方法，其特征在于：所述S2中的无功优化数学模型包括目标函数、功率方程约束和不等式约束。

4.根据权利要求3所述的一种基于量子粒子群算法的光伏系统无功优化方法，其特征在于：所述目标函数的表达式为，

min F＝βτ_maxΔP_Σ+(α+γ)K_CQ_CΣ

其中，β为每度电价，τ_max为年度最大负荷损耗小时数，α、γ分别表示无功补偿设备年度折旧维护率和投资回收率，K_C为单位容量无功补偿设备的价格，Q_CΣ为无功补偿容量之和，ΔP_Σ为无功补偿后的网损。

5.根据权利要求4所述的一种基于量子粒子群算法的光伏系统无功优化方法，其特征在于：所述功率方程等式约束的表达式为，

其中，i,j为负荷节点，N为负荷节点数，G_ij为i,j之间的电导，B_ij为i,j之间的电纳，δ_ij为i,j之间的相角差。

6.根据权利要求5所述的一种基于量子粒子群算法的光伏系统无功优化方法，其特征在于：所述不等式约束包括控制变量约束和状态变量约束，其中所述控制变量约束的表达式为，

U_i.min≤U_i≤U_i.max

Q_C.min≤Q_C≤Q_Cmax

T_t.min≤T_t≤T_t.max

所述状态变量约束的表达式为，

U_D.min≤U_D≤U_D.max

其中，U_i为系统发电机机端电压(i＝1,2...G，G为发电机的个数)，U_i.max,U_i.min为系统发电机机端电压的上下限；Q_C为无功补偿装置的容量，Q_C.max,Q_C.min为无功补偿装置容量的上下限；T_t为有载调压变压器变比，T_t.max,T_t.min为有载调压变压器变比的上下限；U_D为节点电压值，U_D.max,U_D.min为节点电压值的上下限。