[发明专利]户用分布式光伏发电系统聚合模型的构建方法

说明书

本发明公开了一种户用分布式光伏发电系统聚合模型的构建方法，包括：统计建模目标区域内户用分布式光伏发电系统的总装机容量以及各品牌户用逆变器的装机容量比例；对逆变器的动态特性进行电压跌落实验并记录数据；构建虚拟户用分布式光伏发电系统集群的有功功率和无功功率响应数据；辨识虚拟户用分布式光伏发电系统集群聚合模型SM1的控制参数；再建立建模目标区域的详细仿真模型；通过仿真建立建模目标区域首端电压幅值与户用分布式光伏发电系统脱网比例之间的模型；最后构建具备部分脱网功能的户用分布式光伏发电系统聚合模型。本发明可解决因户用光伏逆变器型号各异而导致聚合模型参数难以确定的问题及部分脱网功能，提高电力系统仿真精度。

技术领域

本发明涉及智能电网技术领域，尤其是分布式光伏发电系统，具体而言涉及一种户用分 布式光伏发电系统聚合模型的构建方法与系统。

背景技术

屋顶分布式光伏发电系统(也包括安装在农村空地上的分布式光伏发电系统)的接入电 压等级一般为单相220V、三相380V，每个发电系统的装机容量一般在数千瓦到几十千瓦之 间，采取用户“自发自用、余电上网”的并网方式，通常被称为“户用分布式光伏发电系统”。

目前在电力系统的仿真分析中，依然将含大量户用分布式光伏发电系统的供电区域等效 为负荷模型，具体方法是仅仅在负荷功率中扣除户用分布式光伏的总发电功率。为提高整个 电力系统的仿真分析精度，必须使负荷模型能够准确反映含高比例户用分布式光伏发电系统 的供电区域的实际动态特性，这就涉及到户用分布式光伏发电系统集群的聚合建模问题。

现有的电力负荷建模技术主要是针对用电设备的，现有技术通过统计综合或总体测辨的 方法得到用电设备集群的聚合模型，而对于大量户用分布式光伏发电系统的聚合建模尚没有 明确的技术方案。与大量户用分布式光伏发电系统聚合建模相接近的是光伏电站的聚合建模。 但是，光伏电站内部各个光伏逆变器的型号统一(即模型参数统一)、端口电压相近且都具备 低电压穿越能力，使用现有聚合建模技术就可以得到光伏电站的等效聚合模型；而户用分布 式光伏发电系统型号各异(即模型参数各异)、接入点分散且不具备低电压穿越能力，在电网 故障中接入点电压变化程度也各不相同，会造成部分户用分布式光伏发电系统脱网而其他仍 保持并网状态的现象，但现有聚合建模方法所构建的户用分布式光伏发电系统聚合模型无法 表征“部分脱网”这一现象，只能全部脱网或全部保持并网状态。

发明内容

针对大量户用分布式光伏发电系统聚合仿真中存在的技术难题，本发明提出一种户用分 布式光伏发电系统聚合模型的构建方法，一是要解决因户用分布式光伏发电系统型号各异而 导致聚合模型参数难以确定的问题，二是要为聚合模型增加表征户用分布式光伏发电系统“部 分脱网”的功能，从而有助于构建准确的含大量户用分布式光伏发电系统的供电区域的等效 负荷模型，进而为构建含大量户用分布式光伏发电系统的供电区域的等效负荷模型提供支撑。

为达成上述目的，本发明提及一种户用分布式光伏发电系统聚合模型的构建方法，包括 如下步骤：

步骤1、统计建模目标区域内户用分布式光伏发电系统的总装机容量S_Σ，以及各品牌户 用分布式光伏逆变器装机容量的比例α_i(下标i为逆变器品牌的序号，下同)；

步骤2、对各品牌的户用分布式光伏逆变器的动态特性进行电压跌落实验并记录数据；

步骤3、根据步骤1和步骤2的结果，构建虚拟户用分布式光伏发电系统集群的有功功 率和无功功率响应数据；

步骤4、根据步骤3结果辨识虚拟户用分布式光伏发电系统集群的聚合模型(SM1)的 控制参数；

步骤5、建立建模目标区域的详细仿真模型；

步骤6、基于步骤5所建模型，建立建模目标区域首端电压幅值与户用分布式光伏发电 系统脱网比例之间的模型，即脱网比例模型(MC)；