[发明专利]一种配电网低电压治理的分布式光伏逆变器自适应鲁棒调节方法

说明书

本发明提出一种配电网低电压治理的分布式光伏逆变器自适应鲁棒调节方法。为了解决现有配电网低电压治理技术的经济性和保守性问题，本发明提出了一种配电网低电压治理的分布式光伏逆变器鲁棒自适应调节方法。首先在电压灵敏度系数矩阵的基础上建立节点电压偏差优化模型，考虑分布式光伏逆变器容量线性化约束和出力的区间不确定性，设计分布式光伏逆变器根据分布式光伏出力不确定性自适应调节的策略，通过对偶变换将节点电压偏差鲁棒优化模型转化为确定性线性规划问题求解，实现了分布式光伏逆变器根据光伏出力的不确定性自适应鲁棒控制策略。

技术领域

本发明涉及配电网低电压治理领域，具体涉及一种配电网低电压治理的分布式光伏逆变器自适应鲁棒调节方法。

技术背景

随着大量分布式光伏接入配电网，配电网络由放射型的无源网络转变为用户与分布式光伏耦合的有源网络，改变了配电网络的电压分布，使得配电网的低电压问题日益严重。现有的配电网低电压治理方法主要有：优化配电网络结构、配置无功补偿装置和配电变压器有载调压等。优化配电网络结构是通过优化供电半径提高供电区域内的电压质量；配置无功补偿装置是装设并联无源电容器和SVG等有源电力电子装置等；配电变压器有载调压是通过关口节点处的有载调压变压器抽头来改善配电网的电压分布。这三种方法都需要一定的额外成本投入，且需要运行维护。另外，分布式光伏输出功率波动频繁，这三种方法很难快速响应分布式光伏输出功率的快速波动。

相比额外的投资成本，基于逆变器控制的分布式光伏具有一定快速无功响应能力得到了广泛的关注，在不增加成本的基础上，通过控制用户侧额分布式光伏逆变器的无功实现低电压治理则更加经济合理。现有的分布式光伏逆变器控制方法主要是基于光伏逆变器有功无功的就地电压控制策略和整体协调优化分布式光伏无功能力的多电压层级配电网无功电压协调控制策略。但这些方法均是基于确定性分布式光伏出力模型开展研究的，并未考虑实际配电网中分布式光伏出力的不确定性，得到的分布式光伏逆变器无功控制方案的鲁棒性较差。

发明内容:

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：

一种配电网低电压治理的分布式光伏逆变器自适应鲁棒调节方法，其特征在于，包括:

步骤1、初始化，输入配电网线路参数、分布式光伏出力和负荷预测基准值；

步骤2、基于分布式光伏和负荷预测基准值，建立配电网牛顿迭代潮流方程，如下：

式中：ΔP、ΔQ为除去平衡节点的有功功率偏差和无功功率偏差，n为配电网总节点数。平衡节点为与输电网相连的根节点，Δθ、ΔV为除去平衡节点的节点电压相角偏差和节点电压幅值偏差。J^P/θ、J^P/V、J^Q/θ、J^Q/V为雅克比矩阵的四个分块矩阵，其对应的矩阵元素分别计算如下：

式中：P_i、Q_i为分别为节点i处的注入有功功率、无功功率；θ_j、V_j分别为节点j处的电压相角、电压幅值；表示节点i处的注入有功功率对节点j处的电压相角的偏导数，表示节点i处的注入有功功率对节点j处的电压幅值的偏导数，表示节点i处的注入无功功率对节点j处的电压相角的偏导数，表示节点i处的注入无功功率对节点j处的电压幅值的偏导数。

步骤3、基于步骤2得到的求解其逆矩阵得到节点电压灵敏度系数矩阵建立以配电网节点电压总偏差最小化的优化目标，如下：