分布式光伏有功功率分配方法和装置与流程

本发明涉及光伏发电，具体涉及一种分布式光伏有功功率分配方法、一种分布式光伏有功功率分配装置、一种电子设备和一种计算机可读存储介质。

背景技术：

1、在能源发展低碳化的大背景下，近些年来全球光伏发电出现了爆炸性增长，光伏发电不消耗化石能源，无污染且没有无碳排放，是对环境友好的清洁能源。随着分布式光伏机组大规模地接入电网系统，电网系统中接入的分布式光伏机组比例也不断升高。然而，分布式光伏机组的有功功率受环境因素影响较大，存在波动性，对电网系统进行调控时，大多机械地分配电网系统中的分布式光伏机组的有功功率，缺少对于分布式光伏机组发电波动性和主配微网协同的考虑，容易出现电网系统中的机组的有功功率分配不合理、电网电力不平衡的现象。

技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题，提供了一种分布式光伏有功功率分配方法和装置，能够充分考虑分布式光伏机组的发电波动性，对分布式光伏集群的有功功率进行在主配微网多层级协同分配，从而对接入高比例分布式光伏机组的电网系统中的所有机组的有功功率进行合理分配，避免发生电网电力不平衡的现象。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种分布式光伏有功功率分配方法，包括以下步骤：s1，采集并分层统计电网系统中主网、配网和微网负荷运行和光伏出力的历史数据和实时数据，其中，所述电网系统中的机组包括所述配网和所述微网中的分布式光伏机组和所述主网中的火电机组，一个微网内所有分布式光伏机组的集合为一个分布式光伏集群；s2，根据所述电网系统的分布式光伏调控目标函数设定调控目标；s3，选择所述电网系统的每个分布式光伏集群有功功率的分配方式，并计算每个分布式光伏集群分配的有功功率；s4，根据所述历史数据、所述实时数据和所述电网系统的每个分布式光伏集群分配的有功功率，确定并校核所述火电机组的备用容量范围、电网电力平衡运行以及对所述电网系统的分布式光伏集群进行调控的约束条件；s5，判断在所述约束条件下所选择的分配方式是否满足所述调控目标，如是则执行步骤s6，否则返回步骤s3以重新选择所述电网系统的每个分布式光伏集群有功功率的分配方式；s6，根据满足调控目标的分配方式对所述电网系统进行调控。

4、另外，根据本发明上述提出的分布式光伏有功功率分配方法还可以具有如下附加技术特征：

5、根据本发明的一个实施例，在考虑辅助调峰的情况下，所述分布式光伏调控目标函数为：

6、

7、其中，为t时刻的所述电网系统的分布式光伏集群有功功率预测值，δpx(t)为上级调度给定的分布式光伏集群调控计划，ppv(t)为t时刻的所述电网系统的分布式光伏集群调控目标有功功率。

8、根据本发明的一个实施例，在考虑主变关口有功功率值为正的情况下，所述分布式光伏调控目标函数为：

9、

10、其中，i为主网中接入分布式光伏集群的母线个数，j为母线接入的接入分布式光伏集群的馈线个数，k为馈线接入的分布式光伏集群个数，n和m分别为主网所有母线的个数和母线接入的所有馈线个数，pijk(t)为t时刻第i条母线第j馈线第k个分布式光伏集群分配的有功功率，pnm(t)为t时刻第n条母线接入的第m条馈线分配的有功功率，为t时刻的所述电网系统的分布式光伏集群有功功率预测值。

11、根据本发明的一个实施例，在考虑新能源最大消纳的情况下，所述分布式光伏调控目标函数为：

12、ppv(t)＝ppv(mppt)

13、其中，ppv(t)为t时刻的所述电网系统的分布式光伏集群调控目标有功功率，ppv(mppt)为所述电网系统在t时刻理论上的最大分布式光伏集群有功功率值。

14、根据本发明的一个实施例，所述电网系统的每个分布式光伏集群的分配方式为按照各集群实际有功功率的出力比例进行分配。

15、根据本发明的一个实施例，所述电网系统的每个分布式光伏集群的分配方式为将各集群的有功功率均设为所有分布式光伏集群实际有功功率的平均值进行分配。

16、根据本发明的一个实施例，所述火电机组的备用容量范围的约束条件为：

17、pload-pmin≤prc≤pmax-pload

18、其中，pload为所述电网系统的有功功率，pmin为所述火电机组的最小有功功率，pmax为所述火电机组的最大有功功率，prc为所述火电机组的备用容量。

19、进一步地，所述电网电力平衡运行的约束条件为：

20、

21、其中，i为主网中接入分布式光伏集群的母线个数，j为母线接入的接入分布式光伏集群的馈线个数，k为馈线接入的分布式光伏集群个数，n和m分别为主网所有母线的个数和母线接入的所有馈线个数，pijk(t)为t时刻第i条母线第j馈线第k个分布式光伏集群分配的有功功率，和分别为t时刻第n条母线接入的第m条馈线的送入段有功功率和送出段有功功率，pg(t)为所有火电机组在t时刻的有功功率，用下式表示：

22、

23、其中，pg(t)为第g个火电机组在t时刻的有功功率，g为所述火电机组的总数。

24、根据本发明的一个实施例，对所述分布式光伏集群有功功率进行调控的约束条件包括：在调控范围内对每个分布式光伏集群有功功率进行调控，其中，所述调控范围为：

25、δp′ijk(t)＝{-p′ijk(r)，pijk(mppt)-p′ijk(t)}

26、其中，δp′ijk(t)为t时刻在ijk位置的分布式光伏集群的调控范围，p′ijk(t)为t时刻在ijk位置的分布式光伏集群实际有功功率，pijk(mppt)为在t时刻在ijk位置的分布式光伏集群理论上的最大有功功率。

27、一种分布式光伏有功功率分配装置，包括：采集模块、设定模块、分配模块、约束模块、判断模块和调控模块，其中，所述采集模块用于采集并分层统计电网系统中主网、配网和微网负荷运行和光伏出力的历史数据和实时数据，其中，所述电网系统中的机组包括所述配网和所述微网中的分布式光伏机组和所述主网中的火电机组，一个微网内所有分布式光伏机组的集合为一个分布式光伏集群；所述设定模块用于根据所述电网系统的分布式光伏调控目标函数设定调控目标；所述分配模块用于选择所述电网系统的每个分布式光伏集群有功功率的分配方式，并计算每个分布式光伏集群分配的有功功率；所述约束模块用于根据所述历史数据、所述实时数据和所述电网系统的每个分布式光伏集群分配的有功功率，确定并校核所述火电机组的备用容量范围、电网电力平衡运行以及对所述电网系统的分布式光伏集群进行调控的约束条件；所述判断模块用于判断在所述约束条件下所选择的分配方式是否满足所述调控目标；所述调控模块用于在所述判断模块判定满足所述调控目标时，根据满足调控目标的分配方式对所述电网系统进行调控，其中，在所述判断模块判定不满足所述调控目标时，所述分配模块重新选择所述电网系统的每个分布式光伏集群有功功率的分配方式。

28、另外，根据本发明上述提出的分布式光伏有功功率分配装置还可以具有如下附加技术特征：

29、根据本发明的一个实施例，在考虑辅助调峰的情况下，所述分布式光伏调控目标函数为：

30、

31、其中，为t时刻的所述电网系统的分布式光伏集群有功功率预测值，δpx(t)为上级调度给定的分布式光伏集群调控计划，ppv(t)为t时刻的所述电网系统的分布式光伏集群调控目标有功功率。

32、根据本发明的一个实施例，在考虑主变关口有功功率值为正的情况下，所述分布式光伏调控目标函数为：

33、

34、其中，i为主网中接入分布式光伏集群的母线个数，j为母线接入的接入分布式光伏集群的馈线个数，k为馈线接入的分布式光伏集群个数，n和m分别为主网所有母线的个数和母线接入的所有馈线个数，pijk(t)为t时刻第i条母线第j馈线第k个分布式光伏集群分配的有功功率，pnm(t)为t时刻第n条母线接入的第m条馈线分配的有功功率，为t时刻的所述电网系统的分布式光伏集群有功功率预测值。

35、根据本发明的一个实施例，在考虑新能源最大消纳的情况下，所述分布式光伏调控目标函数为：

36、ppv(t)＝ppv(mppt)

37、其中，ppv(t)为t时刻的所述电网系统的分布式光伏集群调控目标有功功率，ppv(mppt)为所述电网系统在t时刻理论上的最大分布式光伏集群有功功率值。

38、根据本发明的一个实施例，所述电网系统的每个分布式光伏集群的分配方式为按照各集群实际有功功率的出力比例进行分配。

39、根据本发明的一个实施例，所述电网系统的每个分布式光伏集群的分配方式为将各集群的有功功率均设为所有分布式光伏集群实际有功功率的平均值进行分配。

40、根据本发明的一个实施例，所述火电机组的备用容量范围的约束条件为：

41、pload-pmin≤prc≤pmax-pload

42、其中，pload为所述电网系统的有功功率，pmin为所述火电机组的最小有功功率，pmax为所述火电机组的最大有功功率，prc为所述火电机组的备用容量。

43、进一步地，所述电网电力平衡运行的约束条件为：

44、

45、其中，i为主网中接入分布式光伏集群的母线个数，j为母线接入的接入分布式光伏集群的馈线个数，k为馈线接入的分布式光伏集群个数，n和m分别为主网所有母线的个数和母线接入的所有馈线个数，pijk(t)为t时刻第i条母线第j馈线第k个分布式光伏集群分配的有功功率，和分别为t时刻第n条母线接入的第m条馈线的送入段有功功率和送出段有功功率，pg(t)为所有火电机组在t时刻的有功功率，用下式表示：

46、

47、其中，pg(t)为第g个火电机组在t时刻的有功功率，g为所述火电机组的总数。

48、根据本发明的一个实施例，对所述分布式光伏集群有功功率进行调控的约束条件包括：在调控范围内对每个分布式光伏集群有功功率进行调控，其中，所述调控范围为：

49、δp′ijk(t)＝{-p′ijk(t)，pijk(mppt)-p′ijk(t)}

50、其中，δp′ijk(t)为t时刻在ijk位置的分布式光伏集群的调控范围，p′ijk(t)为t时刻在ijk位置的分布式光伏集群实际有功功率，pijk(mppt)为在t时刻在ijk位置的分布式光伏集群理论上的最大有功功率。

51、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电子设备。

52、一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现根据上文所述的分布式光伏有功功率分配方法。

53、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种计算机可读存储介质。

54、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现根据上文所述的分布式光伏有功功率分配方法。

55、本发明的有益效果：

56、本发明通过根据分布式光伏调控目标函数设定调控目标，结合历史数据和实时数据考虑火电机组的备用容量范围、电网电力平衡运行以及对所述电网系统的分布式光伏集群进行调控的约束条件，选择在约束条件下满足调控目标的每个分布式光伏集群的分配方式对电网系统进行调控，能够充分考虑分布式光伏机组的发电波动性，对分布式光伏集群的有功功率进行在主配微网多层级协同分配，从而对接入高比例分布式光伏机组的电网系统中的所有机组的有功功率进行合理分配，避免发生电网电力不平衡的现象。