[发明专利]一种计及光伏不确定性的DSTATCOM优化配置方法

说明书

本发明公开了一种计及光伏不确定性的DSTATCOM优化配置方法，包括以下步骤：获取配电网络原始参数和分布式光伏数据；建立分布式光伏接入配电网后的数学模型；增设无功补偿装置DSTATCOM；构建优化配置模型；选择DSTATCOM的候选节点；计算概率潮流；求解DSTSTCOM的优化配置模型，得到DSTATCOM的最优配置方案。该技术方案计及分布式光伏的随机出力，建立DSTATCOM的优化配置模型，联合蒙特卡洛模拟和多目标差分灰狼算法进行求解，得到最优的配置方案，降低了分布式光伏接入后对配电网产生的影响，并最大化发挥无功补偿装置的作用。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种计及光伏不确定性的DSTATCOM优化配置方法。

背景技术

近年来，以分布式电源为代表的可再生能源快速发展，在节能环保、减缓能源危机等方面卓效显著。有资料显示，分布式光伏在分布式电源的占比由2011年的不足1％，飞跃式增长至2017年的46.9％。但分布式光伏因其受温度、光照影响大，输出功率随机性强，大规模的接入配电网容易产生以下问题：输出功率过大造成双向潮流，配电网功率难以实时平衡；系统电压稳定性受光伏输出功率影响，出现明显波动与闪变；间歇性光伏造成系统电压骤升、骤降，容易引起线路上的保护装置误动，降低系统可靠性。通过接入无功补偿装置能够有效缓解分布式光伏接入配电网造成的影响。

配电系统静止同步补偿器DSTATCOM是一种用于配电网中的新型并联无功补偿柔性交流输电设备，在不改变系统结构的情况下，基于所接入节点的母线电压大小动态调整输出的无功电流大小，从而平滑调整输出无功功率进行无功补偿。能够综合解决配电网中存在的电压波动与闪变、电流畸变和三相电压不平衡等电能质量问题，提高电压稳定裕度，符合DG的运行需求。但由于DSTATCOM的投资费用较高，且安装位置选择不佳时会对配电网的电压质量产生不利影响，因此选择适当的DSTATCOM的安装位置和容量大小非常重要。

中国专利文献CN105098835B公开了一种“基于概率性光伏出力预测的配电网电压协调控制方法”。包括以下步骤：根据预测地区所属的季节区域和气象局预测的未来某段时间的天气情况，选取合适的最大太阳辐照度和最小太阳辐照度；采用对应天气的贝塔分布模型生成随机数，计算太阳辐照度时间序列；建立光伏发电系统输出功率模型，求取光伏输出的有功功率时间序列；按照10kV配电线路单线图及运行方式建立配电线路计算模型，通过潮流计算得出电压变化曲线，选择电压协调控制方法。本发明提出能提前做出含光伏发电的配电网的无功补偿设备协调控制方案，以应对光伏发电系统接入配电网后带来的电压波动、电压越限等问题。上述技术方案无法引入快速非支配排序，有效处理优化配置模型中的多目标问题。

发明内容

本发明主要解决原有的系统电压稳定性波动和闪变的技术问题，提供一种计及光伏不确定性的DSTATCOM优化配置方法，计及分布式光伏的随机出力，建立DSTATCOM的优化配置模型，联合蒙特卡洛模拟和多目标差分灰狼算法进行求解，得到最优的配置方案，降低了分布式光伏接入后对配电网产生的影响，并最大化发挥无功补偿装置的作用。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括以下步骤：

(1)获取配电网络原始参数和分布式光伏数据；

(2)建立分布式光伏接入配电网后的数学模型；以考虑到分布式光伏出力的不确定性。

(3)增设无功补偿装置DSTATCOM对配电网进行补偿；为减小分布式光伏接入配电网后对配电网造成的影响。

(4)构建计及分布式光伏时序波动性的DSTATCOM的优化配置模型；以有功网损、电压偏差和总投资成本最小为目标函数，以潮流平衡、补偿装置容量上下限以及对节点电压采用的机会约束为约束条件，构建计及分布式光伏时序波动性的DSTATCOM的优化配置模型。