配电网分布式光伏协同电压调节方法及装置制造方法及图纸

技术编号：44781710 阅读：4 留言：0更新日期：2025-03-28 19:38

本申请公开了一种配电网分布式光伏协同电压调节方法、装置、设备及介质，监测配电网各节点电压是否发生越限；若存在越限，基于越限节点电压，根据光伏逆变器下垂控制策略确定电压调节所需的无功功率变化量；获取分布式光伏节点的有功、无功电压灵敏度；基于此和无功功率变化量，根据合作博弈分布式光伏无功调节策略，分配无功调节量；分布式光伏响应后，若仍存在各节点电压发生越限，确定所需调节的总的有功调节量；基于分布式光伏节点的有功电压灵敏度和所需调节的总的有功调节量，根据合作博弈分布式光伏有功调节策略，分配有功调节量。该方法能灵活调节配电网电压，有效改善分布式光伏接入带来的电压越限问题。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及分布式光伏发电控制，尤其涉及一种配电网分布式光伏协同电压调节方法及装置。

技术介绍

1、随着气候效应和能源危机逐渐加剧，光伏(photovoltaic，pv)发电因其资源丰富、清洁无污染的优势得到了快速发展。与此同时，分布式光伏发电系统越来越多地接入到配电网中，这为新型电力系统带来了机遇和挑战。由于光伏发电的间歇性和随机性，配电网潮流由单向变为双向流动，导致局部电压波动甚至电压越限问题。分布式光伏白天有剩余出力时候会导致功率返送，引起电压越上限。晚上负荷较多的时候，光伏没有出力导致电压越下限。此外，光伏出力受到太阳辐照度、温度、天气的影响，导致配电网电压波动。以上问题对电网的安全稳定运行带了挑战。

2、现有的研究大多关注光伏逆变器的无功电压控制策略，但是对不同节点电压影响度的考虑不足，此外，无功调节对于电压的影响不如有功调节，因此，如何开发一种能够兼顾有功和无功调节的配电网分布式光伏协同电压调节方法是值得深思的。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提出一种配电网分布式光伏协同电压调节方法。

2、本申请实施例提供了一种配电网分布式光伏协同电压调节方法，所述方法包括：

3、实时监测配电网各节点电压，判断所述各节点电压是否发生越限；

4、若存在发生越限的节点电压，基于越限节点电压，根据光伏逆变器下垂控制策略确定电压调节所需的无功功率变化量；

5、获取分布式光伏节点的有功电压灵敏度和无功电压灵敏度；

<p>6、基于所述分布式光伏节点的无功电压灵敏度和所述无功功率变化量，根据合作博弈分布式光伏无功调节策略，分配无功调节量；

7、所述分布式光伏根据所述分配无功调节量进行响应，判断所述各节点电压是否仍发生越限；

8、若仍存在发生越限的节点电压，确定所需调节的总的有功调节量；

9、基于所述分布式光伏节点的有功电压灵敏度和所述所需调节的总的有功调节量，根据合作博弈分布式光伏有功调节策略，分配有功调节量。

10、在一些实施方式中，所述基于越限节点电压，根据光伏逆变器下垂控制策略确定电压调节所需的无功功率变化量，具体包括：

11、根据δqi＝qadj,i-q0,i＝k(uref-u0,i)确定所述电压调节所需的无功功率变化量，其中，qadj,i为分布式光伏i的无功功率目标值；q0,i为分布式光伏i节点电压为u0,i时对应的无功功率；uref为参考电压，k为下垂系数，δqi为电压调节所需的无功功率变化量。

12、在一些实施方式中，所述获取分布式光伏节点的有功电压灵敏度和无功电压灵敏度，具体包括：

13、根据获取所述分布式光伏节点的有功电压灵敏度和无功电压灵敏度，其中，sp,i和sq，i分别表示第i个节点处的有功电压灵敏度和无功电压灵敏度；v0为线路首端的节点电压；ri和xi分别为i-1节点和i节点之间的线路阻抗和电抗值。

14、在一些实施方式中，所述基于所述分布式光伏节点的无功电压灵敏度和所述无功功率变化量，根据合作博弈分布式光伏无功调节策略，分配无功调节量，具体包括

15、将分布式光伏容量加权的电压偏差指标函数作为特征函数；

16、基于合作博弈，根据所述分布式光伏节点的无功电压灵敏度和所述特征函数对shapley值进行补偿和改进，确定补偿后的无功改进shapley值；

17、根据各分布式光伏节点的所述无功改进shapley值对所述无功功率变化量进行无功调节量分配。

18、在一些实施方式中，所述特征函数为：

19、其中，e为分布式光伏并网节点集合；ui,t为t时刻节点i的电压值；un为额定电压；λi(e)为分布式光伏容量加权函数，为节点i的分布式光伏额定容量。

20、在一些实施方式中，所述基于合作博弈，根据所述分布式光伏节点的无功电压灵敏度和所述特征函数对所述无功shapley值进行补偿和改进，确定补偿后的无功改进shapley值，包括：

21、根据确定shapley值，其中，为第i个分布式光伏的shapley值；s为包含第i个分布式光伏的联盟组合；ωi(|s|)为第i个分布式光伏在联盟s中的权重；v(s)为特征函数，即联盟s所能确保获取的最大收益；v(s-{i})为联盟s中去掉第i个分布式光伏后的最大收益；n为参与合作博弈的成员数量；|s|为联盟s的成员数量；

22、确定赋予各分布式光伏的权重为：wq,i＝(wq,1,wq,1,...,wq,n)，其中

23、基于所述分布式光伏节点的无功电压灵敏度，根据数据标准化处理确定作为合作博弈中的各分布式光伏的权重wq,i为：

24、基于所述合作博弈中的各分布式光伏的权重wq,i和所述特征函数，根据确定对所述shapley值的无功补偿量，其中，v(i)为第i个分布式光伏的特征值，由特征函数求得；

25、根据所述shapley值和所述对所述shapley值的无功补偿量，确定补偿后的所述无功改进shapley值为

26、在一些实施方式中，所述根据各分布式光伏节点的所述无功改进shapley值对所述无功功率变化量进行无功调节量分配，包括；

27、根据确定各分布式光伏应承担的无功调节量，其中，qpv,i为第i个分布式光伏节点承担的无功调节量；为第i个分布式光伏节点改进的shapley值；n为分布式光伏的数量，r为电压越限节点的集合。

28、在一些实施方式中，所述确定所需调节的总的有功调节量，包括：

29、根据σpall＝σppv-σpload确定所需调节的总的有功调节量，其中，σpload为各节点负荷总的有功功率，σppv为各分布式光伏节点总的有功出力，σpall为所需调节的总的有功调节量。

30、在一些实施方式中，所述基于所述分布式光伏节点的有功电压灵敏度和所述所需调节的总的有功调节量，根据合作博弈分布式光伏有功调节策略，分配有功调节量，包括：

31、基于合作博弈，根据所述分布式光伏节点有功电压灵敏度和所述特征函数对shapley值进行补偿和改进，确定补偿后的有功改进shapley值；

32、根据各分布式光伏节点的所述有功改进shapley值对所述所需调节的总的有功调节量进行有功调节量分配。

33、在一些实施方式中，所述基于合作博弈，根据所述分布式光伏节点有功电压灵敏度和所述特征函数对有功shapley值进行补偿和改进，确定补偿后的有功改进shapley值，包括：

34、确定赋予各分布式光伏的权重为：wp,i＝(wp,1,wp,1,...,wp,n)，其中

35、基于所述分布式光伏节点的有功电压灵敏度，根据数据标准化处理确定作为合作博弈中的各分布式光伏的权重wp,i为：

36、基于所述合作博弈中的各分布式光伏的权重wp,i和所述特征函数，根据确定对所述sha本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，所述基于越限节点电压，根据光伏逆变器下垂控制策略确定电压调节所需的无功功率变化量，具体包括：

3.根据权利要求1所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，所述获取分布式光伏节点的有功电压灵敏度和无功电压灵敏度，具体包括：

4.根据权利要求2或3所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，所述基于所述分布式光伏节点的无功电压灵敏度和所述无功功率变化量，根据合作博弈分布式光伏无功调节策略，分配无功调节量，具体包括

5.根据权利要求4所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，所述特征函数为：

6.根据权利要求5所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，所述基于合作博弈，根据所述分布式光伏节点的无功电压灵敏度和所述特征函数对所述无功Shapley值进行补偿和改进，确定补偿后的无功改进Shapley值，包括：

7.根据权利要求6所述的配电网分

8.根据权利要求7所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，所述确定所需调节的总的有功调节量，包括：

9.根据权利要求8所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，所述基于所述分布式光伏节点的有功电压灵敏度和所述所需调节的总的有功调节量，根据合作博弈分布式光伏有功调节策略，分配有功调节量，包括：

10.根据权利要求9所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，所述基于合作博弈，根据所述分布式光伏节点有功电压灵敏度和所述特征函数对有功Shapley值进行补偿和改进，确定补偿后的有功改进Shapley值，包括：

11.根据权利要求10所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，所述根据各分布式光伏节点的所述有功改进Shapley值对所述所需调节的总的有功调节量进行有功调节量分配，包括

12.根据权利要求11所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，所述方法还包括：

13.根据权利要求7所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，若某一分布式光伏应承担的无功调节量超过了其调节裕度，则输出最大无功功率。

14.一种配电网分布式光伏协同电压调节装置，其特征在于，所述装置包括：

...

【技术特征摘要】

1.一种配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，，所述方法包括：

3.根据权利要求1所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，所述获取分布式光伏节点的有功电压灵敏度和无功电压灵敏度，具体包括：

5.根据权利要求4所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，所述特征函数为：

6.根据权利要求5所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，所述基于合作博弈，根据所述分布式光伏节点的无功电压灵敏度和所述特征函数对所述无功shapley值进行补偿和改进，确定补偿后的无功改进shapley值，包括：

7.根据权利要求6所述的配电网分布式光伏协同电压调节方法，其特征在于，所述根据各分布式光伏节点的所述无功改进shapley值对所述无功功率变化量进行无功调节量分配，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鑫，许守东，姜訸，徐志，覃日升，赵勇帅，任敏，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：

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