本发明专利技术公开了一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压‑无功控制方法，包括：1.考虑逆变器的实时响应功能，建立逆变器的下垂控制模型；2.设置柔性配电系统调控设备，包括拓扑可变智能软开关和光伏，并根据柔性配电系统调控设备，建立各类设备的模型；3.基于步骤1和步骤2中的模型，建立含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压‑无功控制模型，并通过求解该模型，输出柔性配电系统的实时优化控制方案。本发明专利技术综合考虑柔性配电系统的传输容量以及光伏的强随机性，通过拓扑可变智能软开关、预留一定的无功功率以及逆变器的下垂控制功能，从而保障了系统的实时电压安全和稳定。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于配电系统电压控制领域，具体的说是一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制方法。
技术介绍
1、近年来，配电系统中分布式光伏并网容量在逐步增加，但其强随机性和不确定性往往会导致配电网出现损耗增加、电压违规甚至运行崩溃等问题，因此保障系统电压安全、经济运行尤为必要。现有的含sop的多时间尺度电压控制方法有效地解决了光伏波动导致的电压和经济问题，但是仍然存在许多不足。一方面，sop造价昂贵且所连接的馈线位置固定，这使得在实际的应用场景中十分受限，其次，现有电压-无功控制研究中sop的损耗模型均为线性的，忽略了变流器实际应用中存在的空载损耗。另一方面，现有的实时电压控制研究均没有考虑到系统的传输容量是有限的，无法保障系统实时电压的稳定性。
2、相对于集中控制方法，基于逆变器的本地控制方法可以更快地响应本地电压的变化。实时电压-无功控制的功能基于其较少的通讯负担，可以更快的响应光伏波动导致的电压问题，保证系统的安全运行。实时电压-无功控制目的在于促进光伏就地消纳，保障系统的实时电压安全。因此，在高渗透率光伏配电系统中，智能软开关因其具有准确且连续调节有功无功、响应速度快等特点而被广泛研究，促进了光伏就地消纳和改善了系统的电压问题。但是，一方面，sop造价昂贵且所连接的馈线位置固定，其次，它较少考虑变流器的空载现象；另一方面，目前实时电压-无功控制研究中较少考虑系统传输容量的有限性。然而，考虑软开关的拓扑变化和系统传输容量的实时电压-无功控制方法可以解决sop存在的不足以及实时电压质量差的问题。
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br/>技术实现思路
1、本专利技术是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制方法，以期能最小化系统运行损耗指标，并能保证实时电压的安全性和稳定性。
2、本专利技术为达到上述专利技术目的，采用如下技术方案：
3、本专利技术一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制方法的特点在于，包括以下步骤：
4、s1：考虑逆变器的实时响应功能，建立逆变器的下垂控制模型；
5、s2：设置柔性配电系统的调控设备，包括：拓扑可变智能软开关和光伏，并根据柔性配电系统的调控设备，建立各类调控设备的运行模型；
6、s3：基于下垂控制模型和各类调控设备的运行模型，建立含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制模型并通过进行求解，输出柔性配电系统的实时优化控制方案。
7、本专利技术所述的一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制方法的特点也在于，所述s1中是利用式(1)-式(3)建立逆变器的下垂控制模型：
8、(1)
9、(2)
10、(3)
11、式(1)-式(3)中：表示柔性配电系统的正常工作点，为当前时刻，表示正常工作点的时刻下节点处拓扑可变智能软开关ts-sop或光伏pv输出的无功功率；表示正常工作点的时刻下节点处拓扑可变智能软开关ts-sop或光伏pv输出无功功率的最大值；表示正常工作点的时刻下节点处的电压；表示正常工作点的时刻下节点处的电压与节点处的无功功率在相应的电压-无功下垂控制曲线上的对应关系；、为时刻下节点处的逆变器下垂曲线的2个待优化参数；、为逆变器下垂曲线设置的允许电压的最小值、最大值；为正常工作点的时刻下节点处ts-sop或光伏pv输出的无功功率参考值；为时刻下节点处ts-sop或光伏pv输出的无功功率参考值及其无功功率允许输出的最大值的比值。
12、进一步的，所述s2包括：
13、s2-1：建立拓扑可变智能软开关ts-sop的运行模型；
14、s2-1-1：利用式(4)-式(7)分别得到ac-dc1变流器的损耗模型、ac-dc2变流器的损耗模型、dc-dc变流器的损耗模型和储能系统es的损耗模型：
15、(4)
16、(5)
17、(6)
18、(7)
19、式(4)-式(7)中：和分别为任一工作点c的时刻下ac-dc1变流器和ac-dc2变流器连接第条馈线时产生的损耗；和分别为任一工作点c的时刻下ac-dc1变流器和ac-dc2变流器连接第条馈线时的视在功率；和分别为任一工作点c的时刻下ac-dc1变流器和ac-dc2变流器连接第条馈线的开关状态变量，当开关状态变量取1时，表示开关接通，开关状态变量取0时，表示开关断开；、和分别为ac-dc变流器的空载损耗、稳压损耗系数和欧姆损耗系数；和为任一工作点c的时刻下dc-dc变流器的损耗和有功功率；为任一工作点c的时刻下dc-dc变流器的通电控制开关的状态变量，状态变量取1时，表示开关接通，状态变量取0时，表示开关断开；、和分别表示dc-dc变流器的空载损耗、稳压损耗系数和欧姆损耗系数；和分别为任一工作点c的时刻下储能系统es的损耗和输出有功功率；为辅助系统的损耗；为储能内阻的损耗；
20、s2-1-2：利用式(8)-式(9)得到拓扑可变智能软开关ts-sop的有功功率平衡约束：
21、(8)
22、(9)
23、式(8)-式(9)中：,分别为任一工作点c的时刻下ac-dc1变流器和ac-dc2变流器连接第条馈线输出的有功功率；、分别为ac-dc1变流器和ac-dc2变流器所接的馈线集合；
24、s2-1-3：利用式(10)-式(12)得到ac-dc1变流器和ac-dc2变流器以及dc-dc变流器的容量约束：
25、(10)
26、(11)
27、(12)
28、式(10)-式(12)中：和分别为任一工作点c的时刻下ac-dc1变流器和ac-dc2变流器连接第条馈线输出的无功功率；和分别为ac-dc1变流器和ac-dc2变流器的容量；为dc-dc变流器的容量；
29、s2-1-4：利用式(13)-式(16)得到储能系统es的功率约束：
30、(13)
31、(14)
32、(15)
33、(16)
34、式(13)-式(16)中：、分别为任一工作点c的时刻下、时刻下es的荷电状态；为es放电功率的上限，分别为es充电功率的下限；和分别为荷电状态的上、下限；和分别为一个优化周期中荷电状态的初始和最终值，为充放电时间间隔；
35、s2-1-5：利用式(17)-式(19)得到馈线选择约束：
36、(17)
37、(18)
38、(19)
39、式(17)-式(19)中：表示任一工作点c的时刻下ac-dc1变流器的第条馈线的接通状态，表示任一工作点c的时刻下ac-dc2变流器的第条馈线的接通状态；
40、s2-2：利用式(20)-式(22)得到光伏pv的运行模型：
41、(20)
42、(21)
43、(22)
4本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制方法，其特征在于，所述S1中是利用式(1)-式(3)建立逆变器的下垂控制模型：
3.根据权利要求2所述的一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制方法，其特征在于，所述S2包括：
4.根据权利要求3所述的一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制方法，其特征在于，所述S3中的建立含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制模型，包括：
5.根据权利要求4所述的一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制方法，其特征在于，所述S3-1-2包括：
6.根据权利要求5所述的一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制方法，其特征在于，所述S3-2-2包括：
7.一种电子设备，包括存储器以及处理器，其特征在于，所述存储器用于存储支持处理器执行权利要求1-6中任一所述实时电压-无功控制方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
8.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1-6中任一所述实时电压-无功控制方法的步骤。
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【技术特征摘要】
1.一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制方法，其特征在于，所述s1中是利用式(1)-式(3)建立逆变器的下垂控制模型：
3.根据权利要求2所述的一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制方法，其特征在于，所述s2包括：
4.根据权利要求3所述的一种含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制方法，其特征在于，所述s3中的建立含高渗透率光伏柔性配电系统的实时电压-无功控制模型，包括：
5.根据权利要求4所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓东，涂武，户政丽，许宏全，张程嘉，杨越，李贺龙，杨之青，丁立健，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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