一种基于二分法的分布式电源的本地电压控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及分布式电源接入电网运行优化控制领域，特别设及一种基于二分法的 分布式电源本地电压控制方法。
【背景技术】
[0002] 由于全球能源供应紧张，发展新能源已成为全球研究的热点。其中分布式发电 (Distr化uted Generation，DG)得到飞速发展。随着接入电网的分布式电源容量的提高，其 对电网的影响也越来越大。分布式电源可W支撑电网电压，但大规模的分布式发电接入电 网，可能会引起并网点也即公共连接点(point of common coupling,PCC)电压越限。
[0003] 文献"光伏发电系统并网点电压升高调整原理及策略"从电力系统功率传输理论 的角度分析了光伏发电系统并网点电压升高的原因。主要对光伏发电系统基于有功功率和 无功功率的电压调整原理及调整策略进行了研究，提出了基于瞬时电压、电流控制的动态 电压调整策略。
[0004] 文南犬"Study of the impact of PV generation on voltage profile in LV distr化ution networks"分析了单个光伏电源接入时对电压分布的影响，及过电压条件下 的可接入容量。文章中将低压网络等效为一个直流模型，忽略了线路分布电感的影响，也没 有考虑多个DG和负荷沿线分布的情况。
[0005] 文献"光伏规模化并网的电能质量复合控制策略研究"将滤波及无功补偿功能融 入光伏电站逆变器中，实现有功并网、谐波抑制、无功补偿及电压补偿等多功能复用。提出 了一种基于逆变器动态剩余容量的无功分配策略实现了光伏规模化并网的电能质量复合 治理。
[0006] 文献"具有电能质量调节功能的光伏并网系统研究进展"根据光伏并网系统出力 的间歇性、不确定性，总结了光伏并网系统对电能质量的影响。W控制方法及结构的不同为 依据，归纳了系统抑制谐波问题与电压质量的方法。提出改善电能质量时需考虑天气环境、 负载、实际容量、系统类型等因素。
[0007] 文献"光伏发电系统并网运行PCC电压跌落补偿研究"提出基于瞬时电压幅值的动 态无功电流电压跌落补偿策略，并从电力系统功率传输理论的角度分析了光伏发电系统 PCC电压跌落的电压补偿原理，并网逆变器通过无功功率对PCC电压跌落进行补偿。但只是 用无功动态补偿，并没有有功无功功率综合控制，来抬高电压。
[000引由W上文献可W看出，在改善电能质量问题上，大多数的研究并没有考虑如何通 过综合协调有功功率调节来主动控制DG的无功出力，导致分布式电源的调节电压的潜力不 能得到充分释放。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种基于二分法的分布式电源的本地电压控制方法，采取 无功功率输出优先调节和有功功率输出充分利相结合的原则，采用二分法控制相应分布式 电源的有功、无功出力，实现对接入点电压的本地自动调节，确保接入点电压不越限。
[0010] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0011] -种基于二分法的分布式电源的本地电压控制方法，包括W下步骤：
[0012] 采集分布式电源并网点的实时电压U，判断分布式电源接入点电压测量值U与分布 式电源接入点电压允许上限Umax、分布式电源接入点电压允许下限Umin的关系；如果U>Umax 时执行策略1)，如果U<Umin时执行策略2)，如果时执行策略3);其中P为DG 有功功率;Pmax为DG最大有功功率。
[OOU] 策略l):U>Umax(对于lOkV及W下配电网Umax-般可取为1.07Un，Un为接入点额定电 压)时的控制流程：
[0014]步骤1 . 1 :判断是否满足U>Umax，若是则转步骤1.2,若否直接退出。
[001引步骤1.2:根据式（1)计算当前DG无功出力Q的范围：
[0016]
(I)
[0017] 其中：Sn为DG的额定容量；当前DG的最小无功出力
当前DG的最大 无功出力'
：P<k>为DG第k轮有功功率。
[001引若DG第k轮无功出力少k>>Qmin+EQ( ε厂般可选取为0.05Qmax)，则转步骤1.3，否则转 步骤1.4;
[0019] 步骤1.3:令DG第k+1轮无功出力少片1〉为；
[0020]
(2)
[0021] 并返回步骤1.1。
[00剖步骤1.4:判断是否满足P<k>>ερ(印一般可选取为0. 05Pmax)，若是则令DG第k+1轮有 功功率?<^1>为：
[0023]
(3)
[0024] 并返回步骤1.1;否则直接退出。
[002引策略2):U<Umin(对于lOkV及W下配电网Umin-般可取为0.93UN)时的控制流程：
[0026] 步骤2.1:判断是否满足U<Umin，若是则转步骤2.2,若否直接退出。
[0027] 步骤2.2:判断是否满足P<k><Pmax-ep，若是，则转步骤2.3;否则，转步骤2.5;
[002引步骤2.3:按式(4)计算DG下一轮化+1轮)的有功功率值：
[0029]
(4)
[0030] 步骤2.4:判断是否满足P心>2+沪>2 ，若是，则根据步骤2.3计算的P<k…执行 一轮控制，并返回步骤2.1;否则转步骤2.6。
[00川步骤2.5 :计算Qmax、Qmin，判断是否满足DG第k轮无功功率Q<k><Qmax-EQ，若满足，贝IJ 令DG第k+1轮无功功率少-1>为：
[0032]
(5)
[0033] 并返回步骤2.1;否则转步骤2.6。
[0034] 步骤2.6:判断是否满足P<k>> ερ，若满足则令：
[003引 p<k+i〉= p<k〉_ ΑΡ (6)
[0036] ΔΡ-般可取为Pmax的5%，同时计算：
[0037]
(7)
[0038] 执行一轮调节，并返回步骤2.1;若不满足，则直接退出。
[0039] 策略3)寸的控制流程：
[0040] 步骤3.1:先判断是否满足U<lW-eu( ευ-般可取为0.02帕），若满足则转步骤3.2; 否则直接退出。
[OOW 步骤3.2:判断是否满足P<k><Pmax-ep，若是则转步骤3.3，否则直接退出；
[0042] 步骤3.3:判断是否满足.+ >巧，若满足，则转步骤3.4，若不满足，则转步 骤 3.5。
[0043] 步骤 3.4:令：
[0044]
(8)
[0045] Q-般可取为的5%，同时计算：
[0046]
(9)
[0047] 执行一轮调节，并返回步骤3.1。
[004引步骤3.5:按式(4)增加 DG的有功功率执行一轮调节，并返回步骤3.1。
[0049] 本发明描述的本地控制方法可W固定的时间间隔不断进行，W跟踪自然资源(影 响分布式电源的最大有功功率输出）和负荷的变化。
[0050] 相对于现有技术，本发明具有W下有益效果：
[0051] 1)综合考虑有功功率和无功功率的调节先后顺序，在保证有功功率的前提下、在 剩余容量允许的范围内优先调节DG的无功功率，在无功功率调节到剩余容量极限还不能解 决电压偏差问题的情况下，再对DG的有功功率进行调节，充分利用了自然资源，并保护了DG 业主的利益。
[0052] 2)控制策略简单，仅依赖本地电压监测信号，信息采集要求低，实用性好。
【附图说明】
[0053] 图1为分布式电源单轮本地电压控制流程图。
[0054] 图2为IE邸33节点测试算例图。
【具体实施方式】
[0055] 请参阅图1所示，本发明一种基于二分法的分布式电源的本地电压控制方法，包括 W下步骤：
[0056] 采集分布式电源并网点的实时电压U，判断分布式电源接入点电压测量值U与分布 式电源接入点电压允许上限Umax、分布式电源接入点电压允许下限Umin的关系；如果U>Umax 时执行策略1)，如果U<Umin时执行策略2)，如果U<Umi^P<Pmax时执行策略3);其中P为DG 有功功率; Pmax 为DG最大有功功率；
[0化7] 策略l):U>Umax(对于lOkV及W下配电网Umax-般可取为1.07Un，Un为接入点额定电 压)时的控制流程：
[005引步骤1 . 1 :判断是否满足U>Umax，若是则转步骤1.2,若否直接退出。
[0059] 步骤1.2:根据式(1)计算当前DG无功出力Q的范围：
[0060]
(1)
[0061 ] 其中：Sn为DG的额定容量;当前DG的最小无功出力
当前DG的最大 无功出力
；?<"">为06第k轮有功功率。
[0062] 若DG第k轮无功出力少k>>Qmin+eg( ε厂般可选取为0.05Qmax)，则转步骤1.3，否则转 步骤1.4;
[0063] 步骤1.3:令DG第k+1轮无功出力少^1>为：
[0064]