大容量光伏逆变系统接入电网运行的可行域评价方法与流程

本发明属于配电的电路系统，特别涉及大容量光伏逆变系统接入电网运行的可行域评价方法。

背景技术：

1、光伏发电系统包括太阳能电池板，例如薄膜太阳能电池板、光伏逆变器等设备，其中光伏逆变器或光伏逆变系统是将太阳能电池板中的直流电能转换为交流电能输出给电网或者交流负载供电。由于光伏发电系统内部本身包含光伏逆变系统或光伏逆变器，光伏逆变系统是通过整个光伏发电系统并入电网以供给电网交流电的。

2、太阳能资源丰富，可通过多种方式开发利用，其中利用光伏发电是目前可再生能源主要发电方式之一。联网的光伏发电是实现太阳能大规模开发利用的重要途径，联网光伏发电系统内部本身包含光伏逆变系统。由于联网光伏发电系统往往是并入到电网的薄弱地区(如：变压器附近区域)，联网光伏发电系统有可能从电网的薄弱地区中脱落，最主要的原因还是联网光伏发电系统内部的光伏逆变系统从联网光伏发电系统内部脱落，导致联网光伏发电系统从电网上脱网或脱落。其中，更换光伏逆变系统，光伏逆变系统的容量可能会发生变化即光伏逆变系统的容量可能会增大使联网光伏发电系统的内部不能够容纳大容量光伏逆变系统，大容量的光伏逆变系统会从联网光伏发电系统中脱落以导致联网光伏发电系统难以再并入到电网中运行。因此，需要分析和评估在联网光伏发电系统内的光伏逆变系统对联网光伏发电系统的影响，并为提高联网光伏发电系统在电网中的运行安全提供评判依据，且具有重要的作用与意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是如何评估并入联网光伏发电系统内的光伏逆变系统对联网光伏发电系统的影响，本发明提供了大容量光伏逆变系统接入电网运行的可行域评价方法，通过分析、评估联网光伏发电模型内的大容量光伏逆变模型是否在联网光伏发电模型内稳定运行，可以分析和评估并入联网光伏发电系统内的大容量光伏逆变系统对电网结构系统的影响。

2、为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现：

3、大容量光伏逆变系统接入电网运行的可行域评价方法，包括如下步骤：

4、步骤1)：构建大容量光伏逆变模型，其中，设置大容量光伏逆变模型的运行边界，采用模型长度调节法控制大容量光伏逆变模型的运行边界；

5、步骤2)：构建联网光伏发电模型，其中，设置联网光伏发电模型的运行边界，采用模型长度修正法控制联网光伏发电模型的运行边界；

6、步骤3)：将大容量光伏逆变模型匹配到联网光伏发电模型内，使大容量光伏逆变模型在联网光伏发电模型内运行，再判断大容量光伏逆变模型是否在联网光伏发电模型内稳定运行；

7、步骤4)：对大容量光伏逆变模型在联网光伏发电模型内稳定运行的可行域进行评价，得出大容量光伏逆变模型在联网光伏发电模型内稳定运行的可行域。

8、可选的，在步骤1)中，对大容量光伏逆变模型设置为立体模型，控制大容量光伏逆变模型的运行边界。

9、进一步的，大容量光伏逆变模型为矩形，采用模型长度调节法对大容量光伏逆变模型的运行边界控制，为如下矩阵(1)：

10、(1)；

11、其中，为大容量光伏逆变模型的所有运行边界；a、b、c、d、e、f、g、h和j为大容量光伏逆变模型的各条运行边界；m为大容量光伏逆变模型的所有运行边界的限定范围；为a、b、c、d、e、f、g、h和j中的任意一条运行边界，i为运行边界的序列号；b(·)为指定a、b、c、d、e、f、g、h和j中的任意一条运行边界伸长或缩短的函数；通过大容量光伏逆变模型的所有运行边界的控制对大容量光伏逆变模型的运行边界进行设置。

12、可选的，在步骤2)中，对所述联网光伏发电模型设置为立体模型，将联网光伏发电模型设为固定模型，联网光伏发电模型的运行边界则为固定的运行边界。

13、进一步的，联网光伏发电模型为矩形，采用模型长度修正法对联网光伏发电模型的运行边界控制，为如下矩阵(2)：

14、(2)；

15、其中，为联网光伏发电模型的所有运行边界;a'、b'、c'、d'、e'、f'、g'、h'和j'为联网光伏发电模型的各条运行边界;为a'、b'、c'、d'、e'、f'、g'、h'和j'中的任意一条运行边界，k为运行边界的序列号；为指定a'、b'、c'、d'、e'、f'、g'、h'和j'中的任意一条运行边界的修正函数，0.95≤≤1.1；在联网光伏发电模型的所有运行边界在固定前，对联网光伏发电模型的所有运行边界进行修正，得到固定的联网光伏发电模型。

16、可选的，在步骤3)中，对大容量光伏逆变模型是否在所述联网光伏发电模型内稳定运行的判断，采用如下步骤：

17、步骤31)：将大容量光伏逆变模型放置在联网光伏发电模型内运行，检测大容量光伏逆变模型的运行边界是否在联网光伏发电模型的运行边界内；

18、步骤32)：判断大容量光伏逆变模型的运行边界是否在联网光伏发电模型的运行边界内；若大容量光伏逆变模型的运行边界全部超出于联网光伏发电模型的运行边界，则大容量光伏逆变模型未在联网光伏发电模型的可行域内；若大容量光伏逆变模型的所有运行边界在联网光伏发电模型的运行边界内，则大容量光伏逆变模型在联网光伏发电模型的可行域内；若大容量光伏逆变模型的运行边界有部分超出于联网光伏发电模型的运行边界，则大容量光伏逆变模型有部分在联网光伏发电模型的可行域内。

19、可选的，在步骤4)中，对所述大容量光伏逆变模型在联网光伏发电模型内稳定运行的可行域进行评价，采用区域评价法进行评价。

20、进一步的，区域评价法，为如下公式(3)：

21、(3)；

22、其中，w1，w2，…，wq为大容量光伏逆变模型的各条运行边界；为筛选出大容量光伏逆变模型的各条运行边界中的某几条运行边界；为筛选出的大容量光伏逆变模型的各条运行边界中的某几条运行边界形成的区域；

23、l1，l2，…，ln为联网光伏发电模型的各条运行边界；为联网光伏发电模型的各条运行边界的集合，为联网光伏发电模型的各条运行边界固定形成联网光伏发电模型，为联网光伏发电模型的各条运行边界固定形成联网光伏发电模型后所形成的区域；

24、为筛选出的大容量光伏逆变模型的各条运行边界中的某几条运行边界形成的区域与联网光伏发电模型的各条运行边界固定形成联网光伏发电模型的固定区域之比，为两区域的比较结果。

25、本发明的有益效果：

26、本发明将大容量光伏逆变模型匹配到联网光伏发电模型内，使大容量光伏逆变模型在联网光伏发电模型内运行，再判断大容量光伏逆变模型是否在联网光伏发电模型内稳定运行；对大容量光伏逆变模型在联网光伏发电模型内稳定运行的可行域进行评价，得出大容量光伏逆变模型在联网光伏发电模型内稳定运行的可行域，在大容量的联网光伏发电系统薄弱地区匹配有大容量光伏逆变系统，通过分析、评估联网光伏发电模型内的大容量光伏逆变模型是否在联网光伏发电模型内稳定运行，可以分析和评估并入联网光伏发电系统内的大容量光伏逆变系统对联网光伏发电系统的影响，并为提高联网光伏发电系统在电网中的运行安全提供评判依据，且具有重要的作用与意义。