计及分布式电源最优配置的配网无功电压控制方法_2

文档序号:8945119阅读:来源:国知局
tan仍)和^JjDGniax /Uan仍-Iai▼丨_),并设Q iee为节点i已安装无功补偿装置的无功补偿容量, 则所述无功补偿容量Qie按以下情况进行取值:
[0033] A、当Qig 0且Q lG mx彡Q似+Qldgmx时,所述无功补偿容量Q lG的取值为
[0034] B、当 0 < Qic min< Q iCX+QLDG max且 Q iC max> Q iCX+QLDG max时,所述无功补偿谷里 Q iC的 取值为 Qig= Qicniin;
[0035] C、当Qie 0且0彡Q ie _彡Q WQuie _时,所述无功补偿容量Q ie的取值为Q lC QiC max?
[0036] D、当Qie Q iee+QnJt,所述无功补偿容量Q ie的取值为Q ie= Q lCC;
[0037] E、当Qie 0时,无功需求为负值,无功过剩,所述无功补偿容量Q ie的取值为
[0038] (8)根据步骤(7)中A、B、C和D四种需要无功补偿的情况下确定的所需无功补偿 容量Q ie的取值,按照以下方法进行电压控制:
[0039] a、当0 < QieS Que _时,通过调节逆变器功率因数使电压恢复到合格水平,所需 的无功补偿容量(?,f.为(?,(. 供;-tanp,),其中,约为调节前的功率因数角,<为目标 功率因数角,则逆变器功率因数需调节为
[0040]
[0041] b、当_< Q ie彡Q iee时,投入无功补偿装置进行电压调整;
[0042] c、当Qiee< Q ie< Qm+Qi_时,无功补偿装置和逆变器同时进行无功补偿,所需 的无功补偿容量QieS ( + /k,(tan< - mn典),则逆变器功率因数需调节为
[0043]
[0044] d、当UQumjmax< Q iC时,无功需求大于节点可提供的无功补偿,只能通过调节主 变变压器分接头进行电压调整,由步骤(6)中的等式解得主变变压器分接头的位置需调节 为:

[0047] (9)当无功功率为步骤(7)中的E所述的无功过剩时,无功需求为负值,需要对过 剩的无功功率进行吸收,按照以下方法进行电压控制:
[0048] e、当IQic _I <Quiti J寸,通过调节逆变器功率因数吸收过剩无功功率,逆变器功 率因数需调节为:
[0049]
[0050] f、当|Qie_|彡QuieniJ寸,逆变器无法吸收全部过剩无功,只能通过调节主变变压 器分接头位置进行电压调整,由步骤(6)中的等式得到
[0056] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明提供的计及分布式电源最优配 置的配网无功电压控制方法,使分布式电源侧、用户侧及配网侧同时参与调控,实现典型负 荷曲线下及DG出力波动时的电压综合控制,充分利用逆变器功率因数的调节来调整配网 节点电压。根据网损精确计算公式推导出的DG最优接入容量和最优接入功率因数及最优 接入位置,能极大地降低配网网损,为电网节约成本,且计算方法简单,行之有效。结合逆变 器功率因数的无功电压控制策略,可以有效减少主变变压器分接头调节次数,提高配电网 供电安全性、可靠性;此外利用逆变器发出无功调压可以减少甚至免去无功补偿装置的安 装容量,为用户和电网节约无功补偿装置的安装成本。逆变器可平滑输出无功、容易控制相 较于其它无功补偿方法,操作成本低风险小。该方法稳定可靠、经济节能,既不影响分布式 电源的有功输出,又不影响用户的经济效益。
【附图说明】
[0057] 图1是本发明实施例中典型日负荷曲线图;
[0058] 图2是本发明实施例中步骤2)的计算流程图;
[0059] 图3是本发明实施例中步骤3)的计算流程图。
【具体实施方式】
[0060] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0061] 为了解决DG接入对配网系统电压分布造成的影响,根据网损精确计算公式,推导 出对改善网损最佳的DG接入容量和功率因数,从而合理配置DG最佳接入位置及接入容量。 在此基础上,从逆变器功率因数、无功补偿装置投入与切除、变压器抽头位置设定等方面分 析其对配网电压的影响,从而提出分布式电源侧、用户侧及配网侧同时参与调控的综合电 压控制策略。
[0062] 本实施例提供一种计及分布式电源最优配置的配网无功电压控制方法,具体包括 以下步骤。
[0063] 1)在配网输出功率恒定时,计算具有N条母线的配网中各母线接入DG的最优接入 容量及最优功率因数值。
[0064] 分布式电源接入配网改变了配网线路潮流,在合适的位置安装相应容量的DG,可 以大大减小系统网损,从而降低能源损耗。本步骤根据网损精确计算公式,推导出对改善网 损最佳的DG接入容量及功率因数。节点(或某一条母线)注入功率是电网最容易获取且 测量值最为精确的测量量,故以节点注入功率法推导DG最优配置。
[0065] 母线i接入DG的最优接入容量Pdqi及最优功率因数opf Dei的计算公式分别为
[0069] 其中,Pdi和Qdi分别为所述母线i的有功负荷和无功负荷;
[0070] 匕和L分别为配网未接入DG的有功网损和无功网损,计算公式分别为
其中,PjP Q ,分别是母线i上注入的有功功率和无功功率,计算公式分别为P , = P D(;1-PDdP Q1 = Q DGl-QDl = aAgi-Qdi,Pdgi和Q跑分别为i母线DG的有功注入和无功注入,P Dl和Q Dl分别 为母线i的有功负荷和无功负荷;a ip P ip Y u和I u为网损系数,四个所述网损系数的计
[Zbus]中的第i行第j列元素;
[0071] O :和O 2分别为所述有功网损和无功网损的权重系数,且O 2= 1,O iG [0, 1];
[0073] 2)在典型日负荷曲线情况下,间歇性DG的最优配置计算。
[0074] 由于配网的R/X比很高,电压降落严重,沿配网线路造成显著的功率损耗和能量 损耗。因此,配网的降损是主要难题之一。另外一个问题就是沿配网线路的电压降落问题。 主要考虑DG接入的位置、接入容量、运行的功率因数,以及逆变器容量对配网网损和电压 分布的影响,典型日负荷曲线如图1所示。在计算可调度DG(例如生物质能发电)在各个 时段的最优输出功率以及最优配置及计算不可调度DG(例如风电、光伏)的最优配置容量 时,需要考虑负荷曲线的影响。
[0075] 计算流程如图2所示。具体按照以下方法进行:
[0076] (1)判断接入DG的类型,为可调度DG或不可调度DG ;若为可调度DG,计算峰荷情 况下的配网潮流分布,若为不可调度DG,则计算平均负荷情况下的配网潮流分布,均计算未 接入DG时的有功网损P t和无功网损Q
[0077] (2)所述有功网损和无功网损的权重系数〇 JP 〇 2按步长〇. 1在区间[0,1]内 组合取值,并将各组取值带入步骤1)中的所述最优接入容量PD(;1&最优功率因数〇pf ^计 算公式,得到各母线接入DG的最优接入容量和最优功率因数,以及权重系数〇 JP 〇 2相应 的最优取值;
[0078] (3)根据各母线上的最优接入容量和最优功率因数,计算接入DG后的有功网损
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