一种控制电力边缘侧设备输出功率波动的方法及装置与流程

本发明涉及配电专业，尤其涉及一种控制电力边缘侧设备输出功率波动的方法及装置。

背景技术：

1、采用光伏发电进行发电时，大部分光伏发电系统都可以连接到电网的电力系统上，当光伏发电系统与电力系统连接时，光伏发电系统与电力系统能够统称为光伏并网系统。当采用现有技术对光伏并网系统中的电力边缘侧设备的输出功率进行控制时，不能保证电力系统的稳定性以及抗冲击性，电能质量也因此降低，进而影响电网的运行安全；与此同时，现有技术中没有充分考虑光伏并网系统的实际运行情况，无法满足不同应用场景下的功率控制要求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种控制电力边缘侧设备输出功率波动的方法及装置，能够在不同应用场景下控制光伏并网系统中的电力边缘侧设备输出功率的波动，从而更好地稳定电力系统，并提高电能质量。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种控制电力边缘侧设备输出功率波动的方法，其特征在于，包括：

3、s1：判定电力边缘侧设备的类别；

4、s2：基于所述电力边缘侧设备的类别，建立功率控制模型；

5、s3：通过所述功率控制模型对所述电力边缘侧设备的输出功率进行功率波动控制；

6、其中，所述功率控制模型包括：第一目标函数、短期平滑特性预测函数、控制矢量调节域函数。

7、优选地，在所述判定电力边缘侧设备的类别之前建立供电能力模型，所述供电能力模型包括：

8、电力边缘侧设备模型、逆变器等效电路模型；

9、所述电力边缘侧设备模型包括：并网主电路、滤波器储能电感元件；

10、所述逆变器等效电路模型包括：逆变器等效电路的无功功率，通过以下公式表示：

11、q＝ud*ie-ue*id

12、ud为直轴的电压分量；

13、ue为正交轴的所述电压分量；

14、id为所述直轴的电流分量；

15、ie为所述正交轴的所述电流分量。

16、优选地，基于派克变换对所述逆变器等效电路模型进行变换处理，经过所述变换处理后，所述ue的值为0，则所述逆变器等效电路的无功功率可简化为以下公式：

17、q＝ud*ie。

18、优选地，所述第一目标函数包括：

19、功率波动目标函数、功率控制目标函数；

20、所述功率波动目标函数通过以下公式表示：

21、

22、t1为电力边缘侧设备输出功率快速波动的周期，即短期机组持续时间；

23、t2为所述电力边缘侧设备输出功率持续呈上升趋势稳定的时间段，即长期机组持续时间；

24、ωmax为波动曲率的上限，即光伏并网系统的储能功率的最大值；

25、ωmin为所述波动曲率的下限，即所述光伏并网系统的所述储能功率的最小值；

26、y1为光伏并网节点在所述短期机组持续时间作用下的电流传递系数；

27、y2为所述光伏并网节点在所述长期机组持续时间作用下的所述电流传递系数；

28、e为所述电力边缘侧设备输出功率的可变曲率条件；

29、所述功率控制目标函数通过以下公式表示：

30、

31、δ为所述光伏并网系统的负载系数；

32、pg(t)为t时刻光伏阵列的输出功率值；

33、pf为光伏发电机的所述输出功率值；

34、pm为微型燃气轮机在所述t时刻的所述输出功率值。

35、优选地，所述短期平滑特性预测函数通过以下公式表示：

36、

37、为活动功率分子的传输负荷位置，即光伏并网节点；

38、为光伏发电总量；

39、p′为节点移动系数；

40、u′为误差范围内的电压损失；

41、d1为储能功率的惯性波动参数；

42、γ为光伏储能条件；

43、r为并网主电路的储能电阻的物理值。

44、优选地，所述控制矢量调节域函数通过以下公式表示：

45、

46、a↑为所述控制矢量调节域的储能上限值，即最大光伏并网条件；a↓为所述控制矢量调节域的储能下限值，即最小光伏并网条件；j为所述控制矢量调节域内的随机功率波动矢量；

47、y1为光伏并网条件的上限利用系数；

48、y2为所述光伏并网条件的下限利用系数；

49、ω为所述电力边缘侧设备的光伏并网处理系数；

50、m为光伏发电总量。

51、优选地，所述最大光伏并网条件a↑通过以下公式表示：

52、

53、β1为所述光伏并网条件的最大储能系数；

54、l为光伏并网系统波动电子的原始输出向量；

55、l'为所述光伏并网系统波动电子的实际输出向量；

56、λ为功率波动曲率；

57、k为所述光伏并网系统的储能水平系数；

58、u为所述短期平滑特性预测函数；

59、所述最小光伏并网条件a↓通过以下公式表示：

60、

61、β2为所述光伏并网条件的最小储能系数；

62、g为所述光伏并网节点的交流电的原始输出矢量；

63、g′为所述光伏并网节点的所述交流电的实际输出矢量；

64、为功率控制波动指数；

65、f为输出功率波动行为参数；

66、u为所述短期平滑特性预测函数。

67、优选地，所述最大光伏并网条件a↑以及所述最小光伏并网条件a↓通过以下方式获取，包括：

68、获取分布式储能系统的损耗系数，通过以下公式表示：

69、

70、smax为最大限制功率；

71、sstart为初始限制功率；

72、send为结束限制功率；

73、pb(t)为有功功率；

74、基于所述分布式储能系统的损耗系数，获取参考滤波器时间常数，通过以下公式表示：

75、

76、tmin为所述分布式储能系统的输出功率的最小时间周期；

77、为影响系数；

78、基于所述参考滤波器时间常数，获取所述最大光伏并网条件a↑以及所述最小光伏并网条件a↓。

79、第二方面，本发明实施例提供了一种控制电力边缘侧设备输出功率波动的装置，其特征在于，包括：

80、类别判别模块：用于判定电力边缘侧设备的类别；

81、模型建立模块：用于基于所述电力边缘侧设备的类别，建立功率控制模型建立功率控制模型；

82、功率控制模块：用于基于所述功率控制模型，对所述电力边缘侧设备的输出功率进行功率波动控制。

83、第三方面，本发明实施例提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。

84、本发明的有益效果如下：判定电力边缘侧设备的类别；基于所述电力边缘侧设备的类别，建立功率控制模型；通过所述功率控制模型对所述电力边缘侧设备的输出功率进行功率波动控制；基于本发明提供的技术方案，能够在不同应用场景下对光伏并网系统中的电力边缘侧设备输出功率进行波动控制，能够有效稳定电力系统，提高电能质量。

85、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

86、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。