[发明专利]一种分布式光伏接入配电网下的无功控制方法

权利要求书

1.一种分布式光伏接入配电网下的无功控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：获取台区配电网各个负荷节点和光伏节点的拓扑分布，构建各个节点与并网点的拓扑树；

S2：根据拓扑树，通过各个节点采集单元获取各个节点一段时间内负荷的平均有功值P_L和无功值Q_L，各个节点内逆变器输出的平均有功值P_V和无功值Q_V，并网的平均电压值U_m，建立各个节点的有功值和无功值与台区并网点电压U_m的数学关系，以及各个节点的有功值P和无功值Q与台区内线损的数学关系；

S3：以并网点电压不越线为约束条件，以台区线损值最小为目标函数的优化模型，采用遗传算法，进行求解台区内各个逆变器的无功配置最优方案。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏接入配电网下的无功控制方法，其特征在于：在步骤S2中，若只有单个供电路径j下的并网点电压U_m为

其中，U₀表示配电网台区在空载时的并网点电压，U_k+1为节点k+1的电压，Lj为当前路径的节点数；

若有多个供电路径，并网点电压U_m则

并可以计算出当前拓扑下的线损P_loss为，

3.根据权利要求1所述的一种分布式光伏接入配电网下的无功控制方法，其特征在于：在步骤S3中，构建以U_m＜U_max和Q_vn＜Q_max为约束条件，min P_loss为约束函数的优化模型，其中，U_m为并网电压，U_max为并网电压限值，Q_vn为节点n的逆变器的吸收无功值，Q_max为逆变器的输出极限值，P_loss为网络线损；

遗传算法具体步骤如下：

(1)根据当前一段时间的采样的并网点电压U_m，各个节点的有功P_n Q_n P_vnQ_vn和电压U_k，以及各个线路的参数r、x、l_k，计算出配电网台区在空载时的并网点电压U₀；

(2)计算出U₀将各个光伏节点Q_vn改为各个逆变器能吸收的最大值，并带入公式(3)，求当前的并网电压期望值E(U_m)，若E(U_m)＞U_max，表明调节逆变器，无法使得并网电压依旧在范围内。若E(U_m)＜U_max，则开始采用遗传算法，进行寻优；

(3)首先对，各个逆变器的无功输出值，进行分档处理，形成二进制编码，以节点n的光伏逆变器的无功输出Q_vn为例，Q_vn＝kΔQ，k＝(0,1,2,..2^z)，则节点n的光伏逆变器的无功输出解码为z个二进制位B_n，进行分档处理后，将n个节点光伏逆变器的无功输出形成的二进制编码形成二进制字符串B₁B₂..B_n；

(4)而后进行遗传算法的基本流程如下：

a.种群初始化，随机生成一个种群，本方法取二进制编码串B₁B₂..B_n；

b.适应度计算，将二进制编码解码为各个光伏逆变器的无功输出值，代入到公式(4)中，求线损，将原始适应度(此处为网损,应极小化)转换成遗传算法适应度(需极大化)；

c.选择操作，基于与适应度成正比的概率，判断个体是否向下继续遗传；

d.交叉运算，根据交叉概率确定是否生成新的交叉个体，将群体中的个体随机配对；随机设定交叉点的位置，依据交叉概率，互换配对染色体间的部分基因；

e.变异运算，随机产生变异点，并基于变异概率判断是否发生变异；

f.终止判断，判断是否达到最大迭代次数，若是，则结束迭代，并输出优化结果；

(5)融合终端根据算法求出的最优无功分配策略，对各个光伏逆变器的无功值进行分发。