【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光伏配电网，具体涉及基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法。
技术介绍
1、大规模分布式光伏接入配电网，对于实现电力系统的零碳改造有极大的推动作用，高比例分布式光伏接入点的难点在于其引发的潮流返送，以及随之而来的线路过电压。当前，找到一种合适的解决电压越限等问题的方法对大规模光伏接入配电网的过程进行指导已经成为众多国外专家学者关注的焦点之一。主要解决方法分为三大类，第一类是集中式调节优化协同控制；第二类是分布式优化协同控制；第三类是基于一致性算法的协同控制。
2、在集中式调节优化协同控制中，学术论文《基于电压-功率灵敏度的有源配电网数据驱动电压协调控制策略》中分析了序列二次规划算法，并通过该算法集中调控了配电系统中分布式光伏的功率输出；学术论文《inverter-less hybrid voltage/var controlfor distribution circuits with photovoltaic generators》中采用了凸优化算法和线性规划算法对该问题进行求解。学术论文中《基于改进admm的含分布式光伏的配电网电压无功优化方法》将有源配电网电压无功优化模型分解为两个子模型进行求解，利用改进admm算法获得了较好的收敛性。学术论文《基于电压-功率灵敏度的有源配电网数据驱动电压协调控制策略》通过构建电压-功率灵敏度关系并以此为依据进行无功补偿和有功削减的两阶段电压调控。学术论文《配电网分布式储能集群调压控制策略》以配电网安全和储能效益最大化为目标，提出了以电压灵敏度和越限严重优
3、集中式方法的优势在于能够集中全网信息得到全局最优解。针对集中式方法的求解，可以采用启发式算法、分布式加速求解以及模型松弛等方法提高求解速度，用以保证实时性。但其劣势也很明显，想要得到全网络信息需要花费大量的投资去建设通信系统，保证所有光伏和负荷的实时控制，操作性不强，很难落地。
4、在分布式优化协同控制中，各控制器仅需要与相近的中心节点进行通信，最终实现集体决策。学术论文《基于分布式协同的配电网电压和功率优化控制方法研究》中将分布式电源进行分组，设计了多目标的优化控制策略；学术论文《distributed online voltagecontrol in active distribution networks considering pv curtailment》中为保证电压稳定的基础上实现最小化的网络损耗为目标，提出一种分布式在线电压控制方法，实时控制光伏逆变器的有功削减和无功补偿；学术论文《含分布式光伏的主动配电网电压分布式优化控制》中以二阶锥松弛技术和交替方向乘子法(alternating direction method ofmultipliers，admm)为基础，在以电压偏差、弃光最少和网损最小为目标的优化控制模型上实现了多区域的分布式电压协同优化策略，并可以通过权重调节实现控制目标的转化。
5、分散式控制算法中，学术论文《a novel strategy for optimal placement oflocally controlled voltage regulators in traditional distribution systems》中仅需采集本地信息实现自我调控，成本更低、更易实现；专利《一种基于光伏逆变器控制的电压实时调控方法和系统》公开了一种基于光伏逆变器控制的电压实时调控方法，仅需局部测量和有限通信的条件下基于电压不平衡度进行无功控制调节，通过控制光伏逆变器的无功功率，使光伏逆变器与低压配电网进行无功功率交换，进行基于无功控制的自适应控制，实现并网点电压稳定控制。该专利仅通过无功手段来调整网络电压，未考虑到光伏变流器的有功调节，在电阻电抗相当的配电网中有功调节也极为重要，其作用甚至超越无功的影响，此外其未考虑到配电网自身的时空调节特性，仅利用无功手段降低网络电压。学术论文《a centralized-based method to determine the local voltage controlstrategies of distributed generator operation in active distributionnetworks》根据光伏逆变器的q-v和q-p曲线，结合实时本地量测信息进行就地分散控制，应对电压变化频繁的问题。
6、一致性算法中，学术论文《a two-stage distributed architecture forvoltage control in power distribution systems》基于一致性算法提出了一种分布式控制与逆变器无功控制结合的电压控制方案。学术论文《基于一致性算法的户用光伏逆变器和储能分布式控制策略》针对通信有限的低压配电网，基于一致性算法提出一种光伏逆变器和储能两阶段分布式控制策略，分别以无功利用率和储能荷电状态为一致性变量，先调节逆变器无功功率再进行储能控制。上述所提文献一致性算法的初始条件均为静态信号，难以有效的追踪时变目标，因此，对于动态系统一致性算法难以做出可靠准确的实时决策。
7、综上，上述方案在控制过程中需要考虑的因素较多，较为复杂，有一些方法需要大规模节点的功率信息，导致方法不实用，很难落地实施。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的基于矩差分析的分布式光伏集群增强自适应控制方法解决了现有相关方法在控制过程考虑因素较多，实现过程复杂，弃光过程效率低下的问题。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，包括以下步骤：
3、s1、获取配电网的拓扑结构及参数信息；
4、s2、基于拓扑结构及参数信息计算的各光伏节点距离根节点之间的电阻，根据矩差分析理论计算配电网各光伏节点深度，并根据计算的深度按照光伏节点距离根节点之间的电阻对分布式光伏集群进行区域划分；
5、s3、在每个划分区域内，对分布式光伏集群分别进行差异化延时控制和功率控制调整，直到同一划分区域内的前后两次控制调整的分布式光伏集群总发电功率变化小于预设收敛条件。
6、进一步地，所述步骤s2中，划分的分布式光伏集群中第j个区域内的深度为：
7、
8、式中，βi表示一个区域内第i个光伏节点的深度，k1...km表示同一区域内的光伏节点编号，i表示光伏节点的索引，m表示同一区域内光伏节点的总数；其中，第i个光伏节点的深度βi表示为：
9、
10、式中，ri表示光伏节点i距离根节点之间的电阻，rmax表示最末端光伏节点距离根节点之间的电阻。
11、进一步地，所述步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，划分的分布式光伏集群中第j个区域内的深度为：
3.根据权利要求1所述的基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，对分布式光伏集群进行差异化延时控制的方法具体为：
4.根据权利要求3所述的基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，在差异化延时控制过程中，将所有区域开始控制的时刻记为0时刻，则第j个区域的光伏控制延时Δtj的表达式为：
5.根据权利要求2所述的基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，在每个划分区域内，进行功率控制方法具体为：
6.根据权利要求5所述的基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，所述步骤S34中，当满足时，光伏变流器输出的有功功率和无功功率分别为：
7.根据权利要求5所述的基于矩差分析的分布式
8.根据权利要求7所述的基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，所述步骤S35中，当满足且ΔPi+1<ΔPmax时，将满足时计算得到的调整量ΔPi+1保持不变；
9.根据权利要求7所述的基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，所述步骤S35中，当满足且ΔPi+1<ΔPmax时，将满足时计算得到的调整量ΔPi+1保持不变；
10.根据权利要求5所述的基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，所述步骤S36中，在i+2时段，光伏变流器最新的输出有功功率Pi+2和无功功率Qi+2分别为：
...【技术特征摘要】
1.基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，所述步骤s2中，划分的分布式光伏集群中第j个区域内的深度为：
3.根据权利要求1所述的基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，所述步骤s3中，对分布式光伏集群进行差异化延时控制的方法具体为：
4.根据权利要求3所述的基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，在差异化延时控制过程中，将所有区域开始控制的时刻记为0时刻，则第j个区域的光伏控制延时δtj的表达式为：
5.根据权利要求2所述的基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，所述步骤s3中，在每个划分区域内，进行功率控制方法具体为：
6.根据权利要求5所述的基于矩差分析的分布式光伏集群增强型自适应控制方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔灿，綦陆杰，刘晓明，梁啸林，王可欣，赵韧，王辰，刘盛福，于秋阳，杨波，杨扬，杨慎全，刘淑莉，李昭，邓少治，刘钊，王延朔，王耀雷，李昊，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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