[发明专利]一种计及分布式光伏的配电网潮流计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种计及分布式光伏的配电网潮流计算方法及系统，包括：根据逆变器控制方式，计算光伏发电的最大出力；设定节点S潮流计算所需的初值，进行配电网交流部分的潮流计算，得到节点S数据；将得到的节点S数据传递给逆变器的直流部分，进行逆变器直流部分的前推回代法潮流计算，得到直流系统传递给节点S的有功功率和无功功率；判断所述有功功率和无功功率是否收敛；根据最终得到的潮流计算结果，优化分布式光伏并网位置，并对配电网进行潮流分配。本发明既完善了分布式光伏并网的配电网潮流模型，提高了计算的精确性，又极大缩短了潮流计算时间，实现了计算的快速性，提高对多变的分布式光伏出力的应对能力。

技术领域

本发明涉及电力自动化技术领域，尤其涉及一种计及分布式光伏的配电网潮流计算方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

分布式光伏是可再生能源的重要利用形式，随着配电网中分布式光伏的大量接入，潮流计算产生新的变化。尽管纯交流电网、交直流混合电网的潮流计算已经比较成熟，但计及分布式光伏的配电网潮流计算并没有达到相同的水平。如何有效地模拟光伏并网进行配电网潮流计算，仍然是一个值得研究的问题。

光伏并网逆变器是连接配电网交流部分与直流部分的纽带，而光伏并网最大的问题，即是由于光照的不稳定，逆变器注入配电网的能量不稳定，导致光伏并网点电压不稳定。

现阶段针对分布式光伏并网下的配电网潮流计算的研究内容有基于牛顿拉夫逊法的含分布式电源配电网潮流计算，有含PV型分布式电源配电网的前推回代潮流计算，基于补偿算法改进的隐式Z_(bus)高斯潮流计算方法，逆变器Q/V下垂控制等。可见，现在已有很多含分布式光伏的潮流计算方法，但总的来说一般是以下两种方式，其计算方法及缺陷如下：

(1)根据逆变器的不同控制方式将逆变器直流部分等效为几类交流潮流的节点，从而将直流部分等效为交流部分，此类潮流计算方式虽然提高了计算速度，弱化了潮流迭代难度，但显然是不够准确的，而且不能明确反映出光伏直流侧的变化情况。

(2)分别对配电网交流部分、直流部分分别建立牛拉法的潮流计算模型，包括换流器基本方程、直流网络方程、换流器对应的两个控制方程、交流网络方程，对直流部分形成增广雅克比矩阵，交流部分与直流部分进行统一迭代求解，可见潮流计算的数学模型较为复杂，难免缺乏效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种计及分布式光伏的配电网潮流计算方法及系统，针对含分布式光伏的配电网直流部分网络是简单辐射式网络的特点，对直流部分配电网潮流计算方法进行改进，对直流部分进行前推回代，与交流系统进行交替的交直流电网潮流计算，这样可以极大程度弱化雅克比矩阵的增广，实现在更加缜密的配电网潮流模型下更加快速的潮流计算，兼顾了潮流计算模型的简洁性和潮流计算的精确性。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种计及分布式光伏的配电网潮流计算方法，包括：

根据逆变器控制方式，计算光伏发电的最大出力；

设定节点S潮流计算所需的初值，进行配电网交流部分的潮流计算，得到节点S数据；所述节点S为分布式光伏和交流配网的公共连接点；

将得到的节点S数据传递给逆变器的直流部分，进行逆变器直流部分的前推回代法潮流计算，得到直流系统传递给节点S的有功功率和无功功率；

判断所述有功功率和无功功率是否收敛，如果收敛则潮流计算结束；否则，将所述有功功率、无功功率作为交流部分潮流计算的初值，重新进行上述交流部分潮流计算和直流部分潮流计算的交替迭代；

根据最终得到的潮流计算结果，优化分布式光伏并网位置，并对配电网进行潮流分配。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：