一种计及分布式光伏电源的电网承载力提升方法及装置与流程

本发明涉及一种计及分布式光伏电源的电网承载力提升方法及装置，属于电网新能源。

背景技术：

1、以光伏发电为代表的新能源出力固有的随机性和波动性，高比例新能源出力带来高不确定性对电网规划、运行带来了新问题。由于分布式光伏电源的输出功率具有随机性、波动性和不可调度特性，容易引起电压波动与闪变、谐波污染、电压越限等电能质量问题，给配电网电力用户带来经济损失，同时危害光伏系统的安全稳定运行。

2、不准确的承载能力会导致不必要的工程分析的延迟，或阻碍在实际适合的地区安装光伏发电设备，同时电网承载力的优劣受电压波动的影响较大，而电压波动引起的电压越限严重时会影响到用户生命财产安全。

3、因此，需要一种应用于光伏发电接入电网的承载力评估方法，用以计算分布式光伏接入电网的承载力问题，并从抑制电压波动引起的电压越限入手，提升电网的承载力。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种计及分布式光伏电源的电网承载力提升方法，能够评估电网承载力的优劣，通过减少网损和电压偏移量来提高电网承载力。为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

2、第一方面，本发明提供了一种计及分布式光伏电源的电网承载力提升方法，包括：

3、获取设备参数、母线参数、线路参数的实时数据，对获取到的实时数据进行预处理得到预处理后的参数；

4、根据预处理后的参数，计算分布式光伏电源接入电网后电网的运行参数，根据计算得到的运行参数进行校核，通过校核后采用预设的评估指标进行赋值计算，得到用于划分电网承载力等级的分数，未通过校核则电网承载力等级为差；

5、根据计算得到的运行参数，采用预设的方法进行无功优化，得到抑制电压波动的合理配置，所述抑制电压波动的合理配置用于提升电网承载力。

6、结合第一方面，进一步地，所述对获取到的实时数据进行预处理，包括：异常数据纠正和数据归一化。

7、结合第一方面，进一步地，所述异常数据纠正为：

8、计算历史负荷数据的均值与标准差；

9、根据计算得到的均值与标准差，计算历史数据的偏差，通过下式计算：

10、

11、式(1)中，为一定时段历史负荷数据均值；h为此时段的天数；xt(i)为第i天t时刻的数据值；σt为一定时段历史负荷数据的标准差；λ为历史数据的偏差量，当某点的实时数据大于λ，则该实时数据为异常数据；

12、当识别到异常数据时，剔除异常数据，根据异常数据前后的实时数据取平均值补充被剔除的异常数据，通过下式表示：

13、

14、式(2)中，为异常数据前后的实时数据的均值。

15、结合第一方面，进一步地，所述数据归一化为：在异常数据纠正之后，采用0-1归一化处理方法解决数据量纲不统一问题，通过下式表示：

16、

17、式(3)中，xi’为归一化后的数值，xi为归一化前的数值，xmin为样本数据中的最小值，xmax为样本数据中的最大值。

18、结合第一方面，进一步地，所述计算分布式光伏电源接入电网后电网的运行参数，包括：

19、计算电压偏差，通过下式计算：

20、

21、式(4)中，δu为电压偏差，ui为节点电压标幺值，un为额定电压的标幺值；

22、用公式表示配电网节点电压波动状态，公式如下：

23、

24、式(5)中，w为配电网节点电压波动状态，n为配电网节点数。

25、结合第一方面，进一步地，所述根据计算得到的运行参数进行校核，包括：电压波动校核、短路电流校核和谐波校核。

26、结合第一方面，进一步地，所述采用预设的方法进行无功优化，包括：

27、将电网电压偏移量最小作为第一个优化目标，网损最小作为第二个优化目标，得到目标函数：

28、

29、式(6)中，w为电网电压偏移量，n为配电网的节点数，ui为节点电压标幺值；ploss为电网网损值；gij为节点i到节点j的导纳，vi为节点i的电压，vj为节点j的电压，θij为节点i到节点j电压的相角差的夹角；

30、对电压偏移和网损进行归一化，得到经过归一化处理的目标函数f：

31、

32、式(7)中，winit为无功优化前电压偏移的初始值；ploss(init)为无功优化前网损的初始值；a1和a2为两个大于0的系数，且满足a1+a2＝1；

33、采用改进灰狼算法对式(7)进行无功优化，得到抑制电压波动的合理配置。

34、第二方面，本发明提供了一种计及分布式光伏电源的电网承载力提升装置，包括：

35、获取模块：用于获取设备参数、母线参数、线路参数的实时数据，对获取到的实时数据进行预处理得到预处理后的参数；

36、电网承载力评估模块：用于根据预处理后的参数，计算分布式光伏电源接入电网后电网的运行参数，根据计算得到的运行参数进行校核，通过校核后采用预设的评估指标进行赋值计算，得到用于划分电网承载力等级的分数，未通过校核则电网承载力等级为差；

37、优化模块：用于根据计算得到的运行参数，采用预设的方法进行无功优化，得到抑制电压波动的合理配置，所述抑制电压波动的合理配置用于提升电网承载力。

38、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：

39、存储器，以及与所述存储器通信连接的一个或多个处理器；

40、所述存储器中存储有可被所述一个或多个处理器执行的指令，所述指令被所述一个或多个处理器执行，以使所述一个或多个处理器实现第一方面所述的方法。

41、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。

42、与现有技术相比，本发明实施例所提供的一种计及分布式光伏电源的电网承载力提升方法，所达到的有益效果包括：

43、本发明获取设备参数、母线参数、线路参数的实时数据，对获取到的实时数据进行预处理得到预处理后的参数；根据预处理后的参数，计算分布式光伏电源接入电网后电网的运行参数，根据计算得到的运行参数进行校核；本发明提供了更全面的指标反映电网在接入分布式光伏后的承载力情况；

44、本发明通过校核后采用预设的评估指标进行赋值计算，得到用于划分电网承载力等级的分数，未通过校核则电网承载力等级为差；本发明利用赋值的方法对指标进行评估，用得分的方式来划分电网的优劣情况，为用户以后更直观更清晰的评估电网承载力提供了方向；

45、本发明根据计算得到的运行参数，采用预设的方法进行无功优化，得到抑制电压波动的合理配置，所述抑制电压波动的合理配置用于提升电网承载力；本发明通过减少网损和电压偏移量来提高电网承载力。

46、本发明给分布式光伏电源接入电网的承载力评估和优化奠定一定基础，深化分布式光伏电源系统安全运行和给用户优质供能服务的目标。