[发明专利]一种采用Q学习的高比例光伏微网无功均分控制方法

说明书

本发明公开了一种采用Q学习的高比例光伏微网无功均分控制方法，包括步骤1，构造基于Q学习的高比例光伏微电网无功控制模型：针对采用下垂控制的分布式光伏，定义Q学习重要变量，其中以微网总无功偏差量作为奖励函数的依据，构建电压幅值和无功功率之间的反馈；步骤2，采集各光伏无功偏差量，进行Q学习：根据采集到各光伏的无功偏差量对全局反馈奖励值进行评估以及优化修正，并更新Q值函数；步骤3，基于Q学习的微电网无功均分控制方法：根据最大奖励Q值对应动作控制分布式光伏输出电压幅值，将各光伏电压调节的值作为无功电压控制二次控制的补偿值，进而协调控制分布式光伏无功输出，实现含高比例光伏微网系统的无功均分，减少系统环流。

技术领域

本发明属于微电网无功均分控制技术领域，具体为一种采用Q学习的高比例光伏微网无功均分控制方法。

背景技术

近年来，以光伏发电为代表的新能源分布式发电技术的有力推广正在快速推进微电网发展成未来能源互联网的重心。并联运行的光伏为了有效、合理分配功率，一般都采用下垂特性控制。当系统线阻不一致时，会引起传统简单下垂一次控制下光伏输出的无功偏差。偏差过大时会产生微网内无功环流，越高比率的户用光伏接入微网中，系统内的反向潮流就越明显，微电网系统损耗显著增加，节点电压则升高以至于越限，甚至致使系统运行失稳。

通过调节微电网中个分布式电源无功功率平均分配来抑制系统无功环流、提高电压质量是保障电网安稳运行的决定性举措之一。深远探究无功均分技术是促进孤岛交流微电网发展不可或缺的使命，能带来不可小觑的经济效益和社会效益。提高微电网无功均分控制水平，抑制无功环流已成为当前电力事业发展道路上亟需解决的问题。

发明内容

为了使高比例光伏微电网实现无功均分，减少系统无功环流，提高电压质量，本发明提供了一种采用Q学习的高比例光伏微网无功均分控制方法，以解决上述背景技术提供的目前市场上的缺陷，为实现上述目的，本发明提供以下技术方案，主要内容包括：

步骤1，构造基于Q学习的高比例光伏微电网无功控制模型；

针对采用下垂控制的分布式光伏，定义Q学习重要变量，其中以微网总无功偏差量作为奖励函数的依据，构建电压幅值和无功功率之间的反馈；

步骤1.1：定义状态集S；

微网中各分布式光伏发出的无功功率视作环境状态；无功偏差ΔQ_reac可以划分为一系列的离散区间，如{ΔQ₁，ΔQ₂，…，ΔQ_m}，其对应的环境状态集S为{s₁，s₂，…，s_m}；每个PV的状态集表示为：

Q_avg＝Q_load/N 式(2)

式中：Q_i,reac为PV_i的无功输出值；Q_avg为微电网稳定运行时平均无功；Q_load为系统无功负荷；N为分布式光伏总数；

步骤1.2：定义动作集A；

当交流微电网脱离主网，稳态工作状况下的频率是一个全局量，并联运行的分布式光伏有功功率输出依据下垂系数精确分配，即有功与等效阻抗无关；考虑到输出电压是局部变量，各PV间的无功偏差则由PV输出电压幅值差、线阻差以及微电网结构等因素决定；本文中无功电压下垂控制动作集A含义是：使微网当下时刻的某状态s过转变到更佳状态s′的动作策略的集合；故每个PV的动作集定义为：