[发明专利]一种计及动态调压成本的配电网电压分布式控制方法

说明书

本发明公开了一种计及动态调压成本的配电网电压分布式控制方法，包括：分析配电网分布式光伏逆变器与储能系统对配电网进行电压调节的机理，并计算各节点的有功无功电压灵敏度系数矩阵；建立储能系统有功单位调压成本模型，建立光伏逆变器无功单位成本模型；得到单位调压成本模型，并且将单位调压成本模型部署于光伏逆变器与储能系统的本地控制器中；通过一致性算法获得一致性参数，并且传递给本地控制器，本地控制器通过一致性参数‑单位调压成本进行成本最优的分布式控制。本发明可以在有限的通信条件下对配电网中的储能与光伏逆变器进行协调规划，在充分考虑电池与逆变器使用导致的寿命损伤情况下，以成本最低的方式对配电网电压越限进行抑制。

技术领域

本发明属于配电网电压控制技术领域，具体涉及一种计及动态调压成本的配电网电压分布式控制方法。

背景技术

随着整县光伏政策的颁布与实施，中国配电网的分布式光伏并网数量正加速增长。由于光伏发电系统存在日内发电功率不均的特性，导致配备高比例分布式光伏的配电网会出现间歇性电压越限的问题，严重影响了配电网的安全运行，因此研究含高比例分布式光伏配电网的电压控制策略具有重要意义。

由于光伏系统的逆变器存在的冗余容量可以用于无功调压，加之光储一体化的推进，光伏发电-储能系统的调压能力亟待挖掘。利用基于光伏逆变器的无功调节与基于储能的有功调节相结合的方法相比于传统设备改造方法来说具有建设运营成本较低的优势，可以避免高昂的电网改造成本。但目前储能的建设运维仍然较高，且不同情况下功率充放对储能寿命影响较大。而同时基于光伏逆变器调压优点的研究与利用众多，但其成本却常常被忽视。并且随着越来越多的光伏发电机组接入到配电网中，越来越多的网络活动组件的分布式特性，对配电管理系统的数据通讯与运算能力提出很高要求，传统的集中式控制也将不适用。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种计及动态调压成本的配电网电压分布式控制方法，可以在有限的通信条件下对配电网中的储能与光伏逆变器进行协调规划，在充分考虑电池与逆变器使用导致的寿命损伤情况下，以成本最低的方式对配电网电压越限进行抑制。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种计及动态调压成本的配电网电压分布式控制方法，包括如下步骤：

S1：分析配电网分布式光伏逆变器与储能系统对配电网进行电压调节的机理，并利用配电网阻抗值计算各节点的有功无功电压灵敏度系数矩阵；

S2：基于电池累积损伤寿命模型建立储能系统有功单位调压成本模型，并利用逆变器寿命缩减模型建立光伏逆变器无功单位成本模型；

S3：通过储能系统有功单位调压成本模型、光伏逆变器无功单位成本模型结合电压灵敏度系数得到单位调压成本模型，并且将单位调压成本模型部署于光伏逆变器与储能系统的本地控制器中；

S4：通过设计好的一致性算法获得一致性参数，并且传递给本地控制器，本地控制器通过一致性参数-单位调压成本进行成本最优的分布式控制。

进一步地，所述步骤S1中配电网分布式光伏逆变器与储能系统对配电网进行电压调节的机理的分析为：

配电网中分布式光伏逆变器在调压时只调节无功功率输出，且不影响光伏有功输出；储能系统只调节有功功率输出；两者不共用控制器与并网逆变器。

当光伏发电功率与负荷功率的差值足够大时，就会使电压高于前一节点，如果该节点前累计功率差为正，则会使该电压高于接入点电压，达到一定程度就会电压越限。因此针对高渗透率光伏引起的线路过电压，在不影响负荷与光伏有功输出的前提下，可以通过减小线路上有功功率倒送和增大感性无功功率流动2种方式实现。在配电网中，电阻与电抗阻值相差不大，所以有功与无功调压具有相同地位。

进一步地，所述步骤S1中有功无功电压灵敏度系数的计算方法为：