[发明专利]分布式光伏多集群协调的电压控制方法

说明书

本发明提出分布式光伏多集群协调的电压控制方法，包括：获取配电网基础参数信息，基础参数信息包括配网拓扑和线路阻抗；根据配网拓扑和线路阻抗计算电气距离模块度，并根据电气距离模块度对配电网进行集群划分得到多个集群；选取集群的主导节点，并建立各个集群间无功电压灵敏度关系；计算每个集群的集群电压偏差度，评估各个集群的电压越线水平，并确定每个集群的集群类型，集群类型包括危险集群和安全集群；判断是否存在危险集群，并在存在的情况下，根据集群电压偏差度和主导节点进行多集群协调电压控制。本发明有效克服了集中统一电压控制缺点，有利于提高逆变器使用寿命，可以充分利用系统中的光伏逆变器容量，提高系统的运行效率。

技术领域

本发明涉及电压控制领域，具体涉及分布式光伏多集群协调的电压控制方法。

背景技术

近年来，以光伏(photovoltaic，PV)为代表的清洁能源因其经济、清洁、环保的优势在世界范围内快速发展，大力缓解了化石能源枯竭和生态环境恶化的压力。根据国家能源局数据，2014—2020年，中国光伏发电累计装机容量逐年增长，截止2020年6月底，中国光伏电源累计装机达到2.16亿kW，其中分布式光伏电源占比31.08％。分布式光伏电源总输出功率增大，有可能改变传统配电网中潮流的方向，加上光伏电源输出功率波动幅度较大，这一系列问题增加了配电网的调压难度。含高比例光伏的新型电力系统的电压调节问题受到广泛关注。

已有的调压策略可分为全局集中统一调压、就地调压、依靠邻居节点交互信息调压，目前现有技术研究的客观缺点主要在于以下几个方面：

(1)调压成效不强。现有技术通过接入蓄电池储能设备，与分布式光伏、负荷互补，实现有功功率消纳、提升系统效率的目的，但蓄电池、储能设备的安全性、经济性均有待提升，难以得到推广应用。

(2)策略通用性不强。对于结构复杂、节点较多的配电网来说，采用现有技术的分布式电源控制策略将对光伏电源逆变器的容量提出更高的要求，尤其对于投资较少的馈线末端来说，无疑降低了策略通用的特性。

(3)调压速度慢。现有技术的光伏并网逆变器采用试探法寻找最佳输出无功功率点，会导致调压速度缓慢，且此类就地调节方法难以实现逆变器之间的协同配合进而实现各逆变器容量的最大化利用。

(4)运行效率差。现有技术的基于并网点电压的自适应控制方法存在未充分利用调压资源的问题，未考虑各节点之间的协同配合，削减有功输出降低了电网运行的效率。

综上所述，亟待发明一种更为高效、精准的分布式光伏多集群协调的电压控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供分布式光伏多集群协调的电压控制方法，方法主要包括：

获取配电网基础参数信息，其中，所述基础参数信息包括配网拓扑和线路阻抗；

根据所述配网拓扑和线路阻抗计算电气距离模块度，并根据所述电气距离模块度对配电网进行集群划分得到多个集群；

选取集群的主导节点，并建立各个集群间无功电压灵敏度关系；

计算每个集群的集群电压偏差度，评估集群的电压越线水平，并确定每个集群的集群类型，其中，所述集群类型包括危险集群和安全集群；

判断是否存在所述危险集群，并在存在的情况下，根据所述集群电压偏差度和主导节点进行多集群协调电压控制。

示范性地，所述根据所述配网拓扑和线路阻抗计算电气距离模块度，并根据所述电气距离模块度对配电网进行集群划分得到多个集群包括：

计算母线之间的电气距离，形成加权邻接矩阵，其中，所述电气距离包括接地点电气距离和非接地点电气距离，所述接地点电气距离采用阻抗矩阵表示，非接地点电气距离采用二端口网络输入阻抗表示；