[发明专利]一种光伏与空调负荷协调优化的配电网电压控制方法

摘要

本发明公开了一种光伏与空调负荷协调优化的配电网电压控制方法。首先配电网通过潮流计算获得各节点的灵敏度信息；其次各光伏与空调负荷用户根据自身利益上报价格‑调节量模型；在配电网出现电压越限或电压过低等电压问题时，电压集中控制器根据各节点用户的模型及所在节点的灵敏度，以调节成本为目标，建立目标函数确定对各用户的补偿价格；最后各用户根据获得的补偿价格调节自身有功或无功功率，从而实现电压的控制。本发明充分利用了空调负荷的调节能力，并与光伏逆变器的无功调节能力协调，兼顾电网、空调用户、光伏的利益，减少“弃光”，提高可再生能源利用率，为解决分布式光伏接入配电网带来的电压问题提供参考。

主权项

1.一种光伏与空调负荷协调优化的配电网电压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤10)配电网内各光伏用户根据自身利益上报自身价格‑有功调节量模型及价格‑无功调节量模型，同时各空调用户根据自身利益上报价格‑有功调节量模型；步骤20)当配电网出现电压越限或电压过低问题时，配电网通过潮流计算获得配电网各节点的电压‑有功灵敏度矩阵及电压‑无功灵敏度矩阵，从而确定安装光伏的节点对电压问题最严重节点的有功电压灵敏度和无功电压灵敏度，以及安装空调负荷的节点对电压问题最严重节点的有功电压灵敏度；步骤30)配电网电压集中控制器根据步骤10)各节点处用户上报的模型、步骤20)光伏节点上报的有功电压灵敏度、无功电压灵敏度和空调负荷节点上传的有功电压灵敏度，以调价价格最低为目标，考虑电压控制约束、光伏和空调的出力约束的约束条件，建立目标函数；步骤40)求解上述目标函数，将解得的各节点处用户的补偿价格下发至各用户，各用户根据得到的补偿价格调节自身功率，实现电压的控制；所述步骤10)具体为：步骤101)光伏用户的所述价格‑无功调节量模型为由光伏逆变器损耗费用确定的设定值，不随调节量变化而变化，即：c_pv,q＝c_q                       (1)其中，c_pv,q为光伏无功调节单价；c_q为光伏在调用无功调节能力参与电压控制时因逆变器损耗带来的运行维护费用；电压越限时，光伏逆变器吸收无功，无功功率为负值，电压过低时，光伏逆变器发出无功，无功功率为正值，无论逆变器吸收无功还是发出无功，调节价格不变；步骤102)所述价格‑有功调节量模型由售电损失、逆变器损耗及用户参与调节意愿组成：c_pv,p＝c+c_p+k_pvP                   (2)其中，P为光伏有功调节量，表示调节过程中光伏切除的有功功率，c_pv,p为光伏有功调节单价；c为实时售电电价；c_p为为光伏在调用有功调节能力参与电压控制时因逆变器损耗带来的运行维护费用；k_pv为光伏用户利益系数，由用户在设定范围内自主确定，表征用户参与调控时希望获得补偿的多少；该模型用于电压越限时的调节，当电压过低时，光伏不参与有功功率的调节；步骤103)空调用户按照如下步骤确定价格‑有功调节量模型：首先用户定义调节过程中室内希望保持的最高温度、最低温度及理想温度T_max、T_min、T_desire，其次，若为电压越限，将上述三个温度分别与最低价格、最高价格和平均价格对应，若为电压过低，则将上述三个温度分别与最高价格、最低价格和平均价格对应，其中最高、最低价格分别由如下表达式确定：c_max＝c_avg+k_airσ                    (3)c_min＝c_avg‑k_airσ                    (4)其中，c_max为最高价格，c_min为最低价格，c_avg为平均价格，σ为平均价格的标准差；k_air为空调用户利益系数，由用户在权衡舒适度和收益后确定；将上述模型中的温度用空调一阶等效热参数模型替换，即得空调用户的价格‑有功调节量模型。