微電網(wǎng)無功補償容量配置方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種微電網(wǎng)無功補償容量配置方法及系統(tǒng)，獲取模塊獲取微電網(wǎng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，處理模塊根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以及預(yù)設(shè)的約束條件建立無功優(yōu)化模型，優(yōu)化模塊根據(jù)無功優(yōu)化模型輸出優(yōu)化結(jié)果，對微電網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化。通過無功優(yōu)化模型以微電網(wǎng)有功網(wǎng)損最小和平均電壓偏離最小為目標(biāo)，將無功優(yōu)化值最小時無功補償裝置的無功補償容量大小作為優(yōu)化結(jié)果，對微電網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化，可以有效地抑制微電源出力波動引起的微電網(wǎng)電壓波動，提高微電網(wǎng)穩(wěn)定性，改善供電電能質(zhì)量，降低微電網(wǎng)網(wǎng)損，提高電能總體利用效率。
【專利說明】微電網(wǎng)無功補償容量配置方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種微電網(wǎng)無功補償容量配置方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]微電網(wǎng)是由分布式電源(Distributed Generation, DG)、負(fù)荷和輸配電系統(tǒng)構(gòu)成的，可以獨立運行或者與大電網(wǎng)并網(wǎng)運行的，具有對內(nèi)部電源和負(fù)荷協(xié)調(diào)優(yōu)化控制功能的微型電力系統(tǒng)。微電網(wǎng)既與大電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以獨立運行。
[0003]微電網(wǎng)中分布式電源主要包括微型燃?xì)廨啓C、燃料電池、光伏電源和風(fēng)力發(fā)電機等，微電網(wǎng)可充分發(fā)揮分布式電源為電力系統(tǒng)和用戶所帶來的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。微電網(wǎng)的分布式發(fā)電具有污染少、可靠性高、能源利用率高、安裝地點靈活等多方面優(yōu)點，有效解決了大型集中電網(wǎng)的許多潛在問題。
[0004]傳統(tǒng)的微電網(wǎng)，如海島型微電網(wǎng)，系統(tǒng)容量較小，系統(tǒng)慣性小，由于接入具有不易控性的分布式電源，DG的輸出功率的隨機波動會造成整個微電網(wǎng)的無功功率波動，造成微電網(wǎng)系統(tǒng)潮流分布不均，導(dǎo)致微電網(wǎng)穩(wěn)定性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要提供一種可提高微電網(wǎng)穩(wěn)定性的微電網(wǎng)無功補償容量配置方法及系統(tǒng)。
[0006]一種微電網(wǎng)無功補償容量配置方法，包括以下步驟:獲取微電網(wǎng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括微電源裝機容量、負(fù)荷容量、能源比例和運行模式；根據(jù)所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以及預(yù)設(shè)的約束條件建立無功優(yōu)化模型，所述無功優(yōu)化模型為

[0007][0008]
【權(quán)利要求】
1.一種微電網(wǎng)無功補償容量配置方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲取微電網(wǎng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括微電源裝機容量、負(fù)荷容量、能源比例和運行模式； 根據(jù)所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以及預(yù)設(shè)的約束條件建立無功優(yōu)化模型，所述無功優(yōu)化模型為

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電網(wǎng)無功補償容量配置方法，其特征在于，所述有功網(wǎng)損權(quán)重和平均電壓偏離權(quán)重根據(jù)所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)計算得到，包括以下步驟: 根據(jù)所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)建立層次結(jié)構(gòu)模型，所述層次結(jié)構(gòu)模型包括評價指標(biāo)層、影響因素層和目標(biāo)層； 根據(jù)所述層次結(jié)構(gòu)模型建立多目標(biāo)函數(shù)模型，所述多目標(biāo)函數(shù)模型為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電網(wǎng)無功補償容量配置方法，其特征在于，將可投切電容器作為所述無功補償裝置接入所述微電網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電網(wǎng)無功補償容量配置方法，其特征在于，所述約束條件包括:潮流約束條件
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微電網(wǎng)無功補償容量配置方法，其特征在于，第i臺微電源的機端電壓Vm的標(biāo)幺值約束為0.95 ( Vm ( 1.05，第k個可投切電容器的無功補償容量Ck的約束條件為0≤Ck≤20。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微電網(wǎng)無功補償容量配置方法，其特征在于，節(jié)點i的電壓幅值Vi的標(biāo)幺值約束為0.95 ( Vm ( 1.05，第」臺微電源的無功出力Qw的約束條件為Okw ^ Qgj ^ 75kw。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電網(wǎng)無功補償容量配置方法，其特征在于，所述根據(jù)所述無功優(yōu)化模型輸出優(yōu)化結(jié)果，對所述微電網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化的步驟包括以下步驟: 生成初始化粒子群； 根據(jù)所述無功優(yōu)化模型計算初始化粒子群中各粒子對應(yīng)的無功優(yōu)化值； 獲取所述初始化粒子群中對應(yīng)無功優(yōu)化值最小的粒子，記為最優(yōu)值； 根據(jù)迭代公式對各粒子進(jìn)行迭代更新，得到更新粒子群，所述迭代公式為
8.一種微電網(wǎng)無功補償容量配置系統(tǒng)，其特征在于，包括: 獲取模塊，用于獲取微電網(wǎng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括微電源裝機容量、負(fù)荷容量、能源比例和運行模式； 處理模塊，用于根據(jù)所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以及預(yù)設(shè)的約束條件建立無功優(yōu)化模型，所述無功優(yōu)化模型為

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微電網(wǎng)無功補償容量配置系統(tǒng)，其特征在于，所述有功網(wǎng)損權(quán)重和平均電壓偏離權(quán)重根據(jù)所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)計算得到，所述處理模塊包括: 第一處理單元，用于根據(jù)所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)建立層次結(jié)構(gòu)模型，所述層次結(jié)構(gòu)模型包括評價指標(biāo)層、影響因素層和目標(biāo)層； 第二處理單元，用于根據(jù)所述層次結(jié)構(gòu)模型建立多目標(biāo)函數(shù)模型，所述多目標(biāo)函數(shù)模型為
F_(Ploss，AVad) ? ( Y 32 * Y 21) 其中，F(xiàn)為所述無功優(yōu)化值，Pltjss為所述有功網(wǎng)損值，AVad為所述平均電壓偏離值，Y21為所述影響因素層對所述目標(biāo)層的判斷矩陣的最大特征值的特征向量，Y32為所述評價指標(biāo)層對所述影響因素層的判斷矩陣的最大特征值的特征向量的集合，?表示矩陣之間相乘； 第三處理單元，用于根據(jù)所述多目標(biāo)函數(shù)模型計算所述有功網(wǎng)損權(quán)重和平均電壓偏離權(quán)重。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微電網(wǎng)無功補償容量配置系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)化模塊包括: 初始化單元，用于生成初始化粒子群； 第一計算單元，用于根據(jù)所述無功優(yōu)化模型計算初始化粒子群中各粒子對應(yīng)的無功優(yōu)化值； 第一獲取單元，用于獲取所述初始化粒子群中對應(yīng)無功優(yōu)化值最小的粒子，記為最優(yōu)值； 迭代單元，用于根據(jù)迭代公式對各粒子進(jìn)行迭代更新，得到更新粒子群，所述迭代公式為

【文檔編號】H02J3/18GK103490428SQ201310422641
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】鄧長虹, 馬占軍, 鄭訓(xùn)釗, 馬慶, 張雪焱, 譚茂強, 廖毅, 龐學(xué)躍, 孫景強 申請人:中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計研究院