[发明专利]考虑光伏逆变器寿命的配电网分布式光伏出力优化方法

权利要求书

1.考虑光伏逆变器寿命的配电网分布式光伏出力优化方法，其特征在于，该方法主要包括以下步骤：

S1、确定配电网光伏逆变器中IGBT型号；

S2、建立光伏阵列最大功率工程计算模型；

S3、建立IGBT热电耦合模型；

S4、分别设置环境温度为[-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40]℃，设置光伏逆变器输入功率为[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11]kW，得到IGBT最大结温曲线；

S5、根据IGBT最大结温曲线，进行二次多项式拟合；

S6、提取配电网中光照强度与环境温度任务剖面数据、配电网拓扑结构、线路参数以及配电网各节点负荷数据；

S7、建立以配电网网损、有功削减以及IGBT最大结温最小为目标多目标优化模型；

S8、将步骤7中建立的多目标优化模型转换为二阶锥规划模型，使得该优化问题由非凸优化问题转变为凸优化问题；

S9、使用粒子群算法求解S8中凸优化模型，得到考虑光伏逆变器中IGBT寿命的配电网分布式电源最优无功出力。

2.根据权利1所述的考虑光伏逆变器寿命的配电网分布式光伏出力优化方法，其特征在于，确定配电网光伏逆变器中IGBT型号，根据IGBT型号可查询对应IGBT数据手册，进而得到IGBT相关参数。

3.根据权利1所述的考虑光伏逆变器寿命的配电网分布式光伏出力优化方法，其特征在于，所述光伏阵列最大功率计算模型首先借助光伏发电工程计算模型得到光伏阵列输出特性，其次考虑到模拟仿真耗时长，为了在短时间内计算得到一年任务剖面下光伏阵列输出最大功率，一种基于短步长遍历搜索的光伏阵列最大输出功率数值计算方法被提出，通过遍历搜索得到该最大功率点。

4.根据权利1所述的考虑光伏逆变器寿命的配电网分布式光伏出力优化方法，其特征在于，建立IGBT热电耦合模型，其中，IGBT电损耗分为开关损耗和导通损耗

其中，为IGBT导通损耗；δ(t)为占空比；i_a为逆变器输出电流；T_{j_T}为IGBT结温；V_{CE_25℃}为IGBT在25℃时的额定通态压降；r_{CE_25℃}为IGBT在25℃时的额定通态电阻；K_{V_T}为IGBT通态压降的温度影响系数；K_{r_T}为IGBT通态电阻的温度影响系数；f_sw为IGBT模块开通与关断频率；K_sw为IGBT开关损耗的温度影响系数；K₁(V_dc)为光伏并网直流电压对IGBT开关功率损耗影响的电压系数；K₂(R_g)为栅极电阻R_g对IGBT开关功率损耗影响的电阻系数；

其中，T_j为IGBT结温；T_a为环境温度；为IGBT与反并联二极管的电损耗。

5.根据权利1所述的考虑光伏逆变器寿命的配电网分布式光伏出力优化方法，其特征在于，分别设置环境温度为[-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40]℃，设置光伏逆变器输入功率为[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11]kW，得到对应环境温度下IGBT结温曲线。

6.根据权利1所述的考虑光伏逆变器寿命的配电网分布式光伏出力优化方法，特征在于，根据IGBT最大结温曲线，进行二次多项式拟合

其中，T_{IGBT_max}为IGBT最大结温，p为光伏逆变器输入功率，a,b,c为拟合系数。

7.根据权利1所述的考虑光伏逆变器寿命的配电网分布式光伏出力优化方法，特征在于，提取配电网中光照强度与环境温度任务剖面数据、配电网拓扑结构、线路参数以及配电网各节点负荷数据。