[发明专利]一种分布式光伏接入配电网下的无功控制方法

说明书

发明公开了一种分布式光伏接入配电网下的无功控制方法，包括：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；根据拓扑树，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；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。本发明以低压配变台区为对象，将台区内光伏逆变器设备统一由配电台区中心的智能配变终端管理，并提供一种应用于台区内的无功控制策略，实现对配电台区无功支撑的同时，较少台区线损，提升经济效益。

技术领域

发明属于分布式光伏的无功控制技术领域，具体涉及一种分布式光伏接入配电网下的无功控制方法。

背景技术

随着分布式光伏发电的并网规模逐渐扩大,光伏发电系统对配电网的影响也越来越显著,主要体现在光伏电源的无功支撑能力较弱,使得并网点电压发生电压越限的风险加大，所以配电网无功和电压的管理问题已成为大规模分布式光伏并网面临的最大挑战之一。

目前传统的电压控制策略有变压器有载调压方式，但此方法调节速度慢；有增加电抗器补偿方式，但需要增加设备，且投退时，会有暂态冲击；由于光伏逆变器具备四象限运行的控制，故可以利用逆变器的无功吸收能力进行电压控制。目前的光伏逆变器的无功控制策略有，恒无功控制方式，既逆变器的无功输出值恒定，但此策略需要对负荷精准预测，实现困难；有基于电压的下垂控制，但该方法调节能力有限，且下垂系数较难确定；有基于恒功率因数的控制方式，无功吸收正比与有功输出，但此方法增加线损。

当前所有的无功控制策略，均存在一个问题：并未考虑在实现运行电压稳定控制的同时，尽可能的减少线损。

发明内容

发明的目的在于提供一种分布式光伏接入配电网下的无功控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种分布式光伏接入配电网下的无功控制方法，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。

优选的是，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，