[发明专利]一种大规模分布式光伏接入的配电网三相电流平衡方法

说明书

本发明公开了一种大规模分布式光伏接入的配电网三相电流平衡方法，首先构建光伏出力预测模型，预测分布式光伏的出力；然后构建以电流不平衡和电能损失最小化为目标的含分布式光伏的配电网优化的多目标模型；接着用随机单纯形法优化混合蛙跳算法，并和决策算法相结合，获得改进的多目标混合蛙跳决策算法；最后针对含分布式光伏的配电网优化的多目标模型，采用改进的多目标混合蛙跳决策算法进行搜索与计算，得到最优解。本发明实现了配电系统的相位平衡，使得大规模分布式光伏接入的配电网中电流不平衡以及电能损失降到最低，提高了配电系统的安全稳定性，降低了配电系统的治理成本；所提的多目标混合蛙跳决策算法，搜索速度快，计算精度高。

技术领域

本发明涉及配电网治理技术领域，具体涉及一种大规模分布式光伏接入的配电网三相电流平衡方法。

背景技术

面向“双碳”目标及“新型电力系统”发展战略，支持大量分布式资源的合理接入是配电网发展的重要特征之一。分布式电源不但具备投资少、发电灵活、环境兼容等特点，同时还能提高和完善需求侧响应与管理功能，完全符合配电网框架的发展要求。作为一种重要的分布式电源，分布式光伏发电正逐渐从独立系统朝大规模并网方向发展。

分布式光伏并网对电能质量方面的影响主要体现在谐波和电压两个方面。谐波方面，光伏逆变器中含有大量的电力电子元器件，在直流逆变为交流时不可避免地会产生谐波，对电网会造成谐波污染。电压方面，光伏电源接入配电网线路越长、动态负荷比例越高、光伏电源渗透率越高，光伏电源的出力变化对配电网线路电压的影响越大。而目前我国配网侧用户多采用单相太阳能发电机，随着并网规模的扩大，三相电流的失衡会产生过高的中性流造成跳闸，三相电流的失衡也会影响电机以及其他设备的正常运行，进而破坏配电系统的安全稳定性。因此，亟需解决大规模分布式光伏发电接入配电网造成相位失衡的问题。

发明内容

本发明主要是为了解决大规模分布式光伏接入配电网后，可能导致三相电流失衡，进而破坏配电系统安全稳定性的问题，提供了一种大规模分布式光伏接入的配电网三相电流平衡方法，有效解决了大规模分布式光伏发电接入配电网造成相位失衡的问题，实现了配电系统的三相电流平衡，使得大规模分布式光伏接入的配电网中电流不平衡以及电能损失降到最低，提高了配电系统的安全稳定性，降低了配电系统的治理成本；所提的多目标混合蛙跳决策算法，搜索速度快，计算精度高，具有先进性和实用性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种大规模分布式光伏接入的配电网三相电流平衡方法，作为优选，包括以下步骤：

步骤S1：构建光伏出力预测模型，预测间歇式分布式光伏的出力，即得到光伏系统输出功率的预测值；

步骤S2：构建大规模光伏发电并网情景下，以电流不平衡和电能损失最小化为目标的含分布式光伏的配电网优化的多目标模型；

步骤S3：用随机单纯形法对混合蛙跳算法进行优化，改进了蛙跳算法求解优化问题时极易陷入局部最优以及计算效率较低的缺点，并和决策算法相结合，获得改进的多目标混合蛙跳决策算法，确保能以极快的搜索速度和较高的计算精度得到最优解；

步骤S4：针对含分布式光伏的配电网优化的多目标模型，采用改进的多目标混合蛙跳决策算法进行搜索与计算，得到最优解，使得大规模分布式光伏接入的配电网中电流不平衡以及电能损失降到最低；

本发明有效解决了大规模分布式光伏发电接入配电网造成相位失衡的问题，实现了配电系统的三相电流平衡，使得大规模分布式光伏接入的配电网中电流不平衡以及电能损失降到最低，提高了配电系统的安全稳定性，降低了配电系统的治理成本；本发明有助于提高配电网在大规模光伏接入场景下的协同调控能力，实现配电网安全自治运行，促进双碳目标实现；本发明所提的多目标混合蛙跳决策算法，搜索速度快，计算精度高，具有先进性和实用性。

作为优选，所述步骤S1的具体过程，包括以下步骤：