一种分布式光伏逆变器参与无功降损的效果量化方法

本发明属于新能源电力系统节能降损，具体涉及一种分布式光伏逆变器参与无功降损的效果量化方法。

背景技术：

1、分布式光伏大规模接入配电网后，配电网的线损激增且多变。分布式光伏逆变器具有无功调节能力，利用分布式光伏逆变器的无功调节能力来进行降损成为一种可行措施。但是分布式光伏逆变器无功降损效果与配电网运行工况相关，且无功补偿容量与降损量之间的映射关系复杂。因此，亟需提出一种分布式光伏逆变器参与无功降损的效果量化方法，以量化反映不同运行场景下无功出力大小与线损之间的关系，为无功降损及运营管理提供参考依据。

技术实现思路

1、本发明提出了一种分布式光伏逆变器参与无功降损的效果量化方法，解决现有技术中分布式光伏参与无功降损的效果难以精细量化的问题，设计合理，解决了现有技术的不足，具有良好的效果。

2、一种分布式光伏逆变器参与无功降损的效果量化方法，包括以下步骤：

3、确定有源配电网的分布式光伏发电和负荷用电联合运行场景，计算联合运行场景的典型功率及发生概率；

4、在不同联合运行场景下确定分布式光伏无功调节的方向；

5、在不同联合运行场景中，根据分布式光伏无功调节的方向调节分布式光伏逆变器的无功出力，并记录随无功出力变化的线损功率值；

6、在不同联合运行场景中，拟合得到分布式光伏逆变器无功出力与线损功率之间的函数映射关系式；

7、将无功调节量带入函数映射关系式中，计算各联合运行场景中分布式光伏参与无功降损的效果；

8、根据各联合运行场景中分布式光伏参与无功降损的效果，依照联合运行场景发生概率加权，计算一天内分布式光伏参与无功降损的效果。

9、进一步地，确定有源配电网的分布式光伏发电和负荷用电联合运行场景，具体包括：

10、采集待评估地区分布式光伏有功功率的典型日数据，以tmin为步长，形成有功功率数据集{p1,p2,p3...pk}，k＝60×24/t；根据一天内光伏有功功率的大小不同，将光伏出力分为u个光伏场景，每个场景对应不同的有功功率范围；

11、采集待评估地区负荷用电功率的典型日数据，以tmin为步长，形成负荷用电功率数据集{pl1,pl2,pl3...plk}；统计待评估地区典型日负荷的最大值和最小值，记作plmax和plmin；根据负荷用电功率分为v个日负荷场景，每个日负荷场景对应不同的日负荷范围；

12、第m个光伏场景出现的概率为其中m＝1，...，u，nm为第m个光伏场景对应的有功功率范围在采集数据集中出现的次数；第n个负荷场景出现的概率为其中，n＝1，...，v，nn为第n个负荷场景对应的日负荷范围在采集数据中出现的次数；

13、将分布式光伏有功发电场景与负荷用电场景进行交叉组合,得到u*v个联合运行场景，记s＝u*v；

14、每个联合运行场景的典型功率包括第m个光伏场景的典型功率和第n个负荷场景的典型功率，第m个光伏场景的典型功率为该场景中全部有功功率数据的平均值，第n个负荷场景的典型功率为该场景中全部负荷功率数据的平均值；

15、每个联合运行场景的发生概率为fi＝fm*fn，i＝1，...，s。

16、进一步地，在不同联合运行场景下确定分布式光伏无功调节的方向，具体包括：

17、以统计地区实际配电网数据为依据，在电力系统仿真分析软件中搭建含分布式光伏的配电网，在不同联合运行场景下计算配电网中各节点的电压值uij，其中i为场景标号，i为场景总数，j为节点标号，j为节点总数；并求第i个场景中的电压平均值uvi，其中uij为第i个场景中第j个节点的电压值；

18、在第i个场景中，当配电网中的电压平均值uvi高于额定电压un时，分布式光伏逆变器吸收无功，无功出力调节量为负，即无功调节方向为负方向，吸收无功；当配电网中的电压平均值uvi低于额定电压un时，分布式光伏逆变器发出无功，无功出力调节量为正，即无功调节方向为正方向，发出无功。

19、进一步地，根据分布式光伏无功调节的方向调节分布式光伏逆变器的无功出力，并记录随无功出力变化的线损功率值，具体包括：

20、基于搭建的配电网，根据s个场景的典型功率分别进行潮流计算，获得未进行分布式光伏无功出力调节时的线损基准值，记作plossi，i＝1，...，s；

21、分别在s个场景中，以确定的无功调节方向进行调节，无功出力调节量从0开始，以n kvar为间隔，依次递增调节量，进行m次仿真计算，记录随无功出力变化的线损功率值，从而形成m组无功出力和线损功率的数据组。

22、进一步地，拟合得到分布式光伏逆变器无功出力与线损功率之间的函数映射关系式，具体包括：分别在s个场景中，根据m组无功出力和线损的数据组进行曲线拟合，采用多项式拟合方式，拟合优度r2等于回归平方和在总平方和中所占的比率,当拟合优度r2≥0.99时，拟合完成，获得光伏逆变器无功出力与线损功率之间的函数映射关系式，记作pi(q)，i＝1，...，s。

23、进一步地，计算各联合运行场景中分布式光伏参与无功降损的效果，具体包括：

24、统计待评估案例的分布式光伏逆变器无功调节量，每个场景下的无功调节量为qi，i＝1，...，s；

25、将s个无功调节量分别带入对应场景的函数映射关系式中，得到s个联合场景中分布式光伏无功调节后的线损值，再将其与基线比较，用调节前后的线损功率差值来量化分布式光伏逆变器参与无功降损的效果，记作：δpi＝plossi-pi(qi)，i＝1，...，s。

26、进一步地，计算一天内分布式光伏参与无功降损的效果，具体包括：

27、根据确定的各场景出现的概率以及各场景调节前后的线损功率差值，利用概率加权的办法，量化统计期内分布式光伏参与无功降损的效果，记作；w＝t×(f1×δp1+...+fs×δps)，其中t为统计期的时间。

28、一种适用于上述方法的分布式光伏逆变器参与无功降损的效果量化系统，该系统包括：

29、计算单元，用于确定有源配电网的分布式光伏发电和负荷用电联合运行场景，计算联合运行场景的典型功率及发生概率；

30、调节方向单元，用于在不同联合运行场景下确定分布式光伏无功调节的方向；

31、记录单元，用于在不同联合运行场景中，有向调节分布式光伏逆变器的无功出力，并记录随无功出力变化的线损功率值；

32、拟合单元，用于在不同联合运行场景中，拟合得到分布式光伏逆变器无功出力与线损功率之间的函数映射关系式；

33、量化效果单元，用于计算一天内分布式光伏参与无功降损的效果。

34、进一步地，所述量化效果单元中，首先将无功调节量带入函数映射关系式中，计算各联合运行场景中分布式光伏参与无功降损的效果，根据各联合运行场景中分布式光伏参与无功降损的效果，依照联合运行场景发生概率加权，计算一天内分布式光伏参与无功降损的效果。

35、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如上所述的一种分布式光伏逆变器参与无功降损的效果量化方法。

36、本发明带来的有益技术效果：

37、本发明提供了一种分布式光伏逆变器参与无功降损的效果量化方法，综合考虑了分布式光伏出力变化以及负荷大小变化对光伏无功参与配电网线损的影响，能够进一步提高对无功参与降损的效果量化的准确性。