本发明涉及并网调控,具体涉及一种分布式光伏电源并网的综合调控系统。
背景技术:
1、分布式光伏电源并网指的是将分布式光伏发电系统产生的电力通过电力变压器和逆变器转换为与公共电网同频率、同电压等级的交流电,然后将这些电力直接输送到公共电网中。并网后,光伏系统的电力可以为自身的用电需求提供支持,剩余的电力则可以反馈到公共电网中。
2、在分布式光伏电源并网时,需要通过变压器调整其电压水平和频率,以确保电力系统的稳定性和可靠性,随着光伏技术的进步和成本的降低,分布式光伏电源的数量逐渐增多,这使得光伏电源的并网需求日益增加,然而,由于变压器的处理能力存在一定的上限,过多的分布式光伏电源集中通过一个变压器进行并网可能会导致变压器的负荷过重,从而影响其正常运行。基于此,提供一种分布式光伏电源并网的综合调控系统,调整不同光伏电源并网时接入的变压器,保证变压器的正常运行。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种分布式光伏电源并网的综合调控系统,解决以下技术问题:
2、在分布式光伏电源并网时,需要通过变压器调整其电压水平和频率,以确保电力系统的稳定性和可靠性,随着光伏技术的进步和成本的降低,分布式光伏电源的数量逐渐增多,这使得光伏电源的并网需求日益增加,然而,由于变压器的处理能力存在一定的上限,过多的分布式光伏电源集中通过一个变压器进行并网可能会导致变压器的负荷过重,从而影响其正常运行。
3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
4、一种分布式光伏电源并网的综合调控系统,包括:
5、分区模块:确定监测区域,获取所述的监测区域内变压器的位置信息,并根据所述的变压器的位置信息和预设的变压器的功率阈值pyz规划每个变压器的目标区域;
6、功率预测模块:设定监测周期t,在所述的监测周期内实时获取光伏电源的冗余功率,并绘制冗余功率随时间变化的曲线f(t),并将其作为目标曲线,且所述的冗余功率为光伏电源的发电功率与用户的用电功率间的差值;
7、计算平均冗余功率,并将经过(0,ppj)且与x轴平行的直线作为参考线,并将所述的参考线与目标曲线的交点作为参考点,当相邻两参考点间的目标曲线处于参考线上方时将其作为超额曲线,当相邻两参考点间的目标曲线处于参考线下方时将其作为匮乏曲线;
8、计算偏离系数k,并当所述的偏离系数k≥k'时,去除最大偏差度max(cjh)对应的偏离曲线,k'表示预设的偏离系数阈值,所述的偏离曲线包括超额曲线和匮乏曲线,cjh=(c1,c2,…,cn1,c1',c2',…,cn2'),其中cn1=max(gn1(t))-ppj,gn1(t)表示第n1个超额曲线,cn2'=|min(hn2(t))-ppj|,hn2(t)表示第n2个匮乏曲线;
9、重复上述步骤,并计算平均冗余功率和偏离系数k,直至某次去除最大偏差度后偏离系数k<k',并将此时的平均冗余功率作为光伏电源的预期功率pyq;
10、调控模块:根据所述的预期功率确定目标区域内光伏电源的目标变压器,光伏电源在并网时通过目标变压器进行并网。
11、作为本发明进一步的方案:所述的功率预测模块中,计算偏离系数k的过程具体包括:
12、通过公式计算偏离系数k,所述的公式具体包括:
13、;
14、其中ε表示预设修正系数,n=n1+n2,ti表示第i个偏离曲线对应的时间长度。
15、作为本发明进一步的方案:所述的调控模块中,根据所述的预期功率确定目标区域内光伏电源的目标变压器的过程具体包括:
16、确定变压器a对应的目标区域a',并计算目标区域a'内光伏电源的总预期功率ptot;
17、当ptot≤pyza时,目标区域a内的光伏电源将变压器a作为目标变压器,pyza表示变压器a的功率阈值;
18、当ptot>pyza时,执行以下步骤:
19、将目标区域a'内的光伏电源按照偏离系数的大小进行排序,偏离系数越大,排名越靠前,得到第一排序;
20、从所述的第一排序中首位的光伏电源开始,依次向后选取m个光伏电源,直至m满足以下约束:
21、∑m≥pcz;
22、∑(m-1)<pcz;
23、其中,pcz=ptot-pyza,∑m表示统计前m个光伏电源的预期功率之和,∑(m-1)表示统计前m-1个光伏电源的预期功率之和,并将变压器a作为排序位置属于[m+1,m]内的光伏电源的目标变压器,m表示目标区域a'内光伏电源的总数。
24、作为本发明进一步的方案:根据所述的预期功率确定目标区域内光伏电源的目标变压器的过程还包括:
25、将所有目标区域对应的第一排序中排序位置属于[1,m]的光伏电源作为目标电源,并将所述的目标电源按照偏离系数的大小进行排序,偏离系数越大,排名越靠前,得到第二排序;
26、确定所述的目标区域内变压器的剩余功率psy=pcz-∑m,并当所述的剩余功率psy≥0时,将对应的变压器作为待定变压器;
27、确定与所述的第二排序中首位的目标电源y距离最近的待定变压器y',并执行以下步骤:
28、当pyqy≤psyy'时,将待定变压器y'作为目标电源y的目标变压器,pyqy表示目标电源y的预期功率,psyy'表示待定变压器y'的剩余功率,并更新待定变压器y'的剩余功率psy=psyy'-pyqy;
29、当pyqy>psyy'时,去除待定变压器y'并再次确定与目标电源y最接近的待定变压器,并重复上述步骤,直至确定目标电源y的目标变压器。
30、作为本发明进一步的方案:确定所述的第一排序的过程中,当存在两个光伏电源的偏离系数相同时,将其按照对应的预期功率进行排序,预期功率越大,排名越靠后。
31、作为本发明进一步的方案:确定所述的待定变压器的过程中,还包括以下步骤:
32、获取目标电源的预期功率中的最小值pyqmin,并当所述的剩余功率psy<pyqmin时,不再将对应的变压器作为待定变压器。
33、作为本发明进一步的方案:所述的分区模块中,根据所述的变压器的位置信息规划每个变压器的目标区域的过程具体包括:
34、获取预设的监测区域内变压器的位置信息,以变压器所在位置为圆心,预设的半径r作圆,得到初始区域;
35、获取初始区域内光伏电源的数量a,并确定初始区域对应的变压器功率阈值pyz=a*pys,pys表示变压器的最大功率,a为第一预设系数,并计算修正半径r=μ(a*pys/a),μ表示第二预设系数,并根据所述的修正半径再次确定变压器对应的初始区域,并将其作为目标区域。
36、作为本发明进一步的方案:所述的分区模块中,还包括以下步骤:
37、生成目标区域集和djh=(s1,s2,…,sn),sn表示第n个目标区域,
38、当djh∪d≠d时,同步调整初始区域的修正半径,直至某次后调整后修正半径为r',且修正半径为r'时首次出现djh∪d=d,d表示监测区域,并根据修正半径r'确定目标区域。
39、本发明的有益效果:在本发明中,首先根据变压器的位置信息和预设的变压器的功率阈值规划每个变压器的目标区域;可以理解的是,通过确定变压器的目标区域,使得处于目标区域内的光伏电源优先选择对应的变压器进行并网,从光伏电源到变压器的传输过程中,传输距离越远,电能损耗越大,通过确定目标区域可以尽量避免这种情况;之后,考虑到目标区域内光伏电源的总功率可能超出了变压器的功率阈值,此时,如果目标区域内所有的光伏电源均通过该目标区域对应的变压器进行并网,会超出变压器的处理能力上限,引发安全隐患,因此需要预测光伏电源的发电功率,而不直接使用平均冗余功率作为光伏电源的预期功率的原因包括:虽然平均冗余功率可以反映光伏电源的平均可以并网的功率,但是平均冗余功率可能会由于极端值等异常情况的影响,因此通过计算偏离系数以衡量平均冗余功率的可信程度,当偏离系数较大时,说明可信程度较低,因此去除最大偏差度并再次计算平均冗余功率和偏离系数,直至平均冗余功率的可信程度达到预设范围,k'的具体数值和t的长度可由经验设定;最后根据预期功率确定目标区域内光伏电源的目标变压器,光伏电源在并网时通过目标变压器进行并网,从而避免过多的光伏电源通过同一变压器进行并网,导致安全事故。本发明可以调整不同光伏电源并网时接入的变压器,保证变压器的正常运行。
1.一种分布式光伏电源并网的综合调控系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏电源并网的综合调控系统,其特征在于,所述的功率预测模块中,计算偏离系数k的过程具体包括:
3.根据权利要求1所述的一种分布式光伏电源并网的综合调控系统,其特征在于,所述的调控模块中,根据所述的预期功率确定目标区域内光伏电源的目标变压器的过程具体包括:
4.根据权利要求3所述的一种分布式光伏电源并网的综合调控系统,其特征在于,根据所述的预期功率确定目标区域内光伏电源的目标变压器的过程还包括:
5.根据权利要求3所述的一种分布式光伏电源并网的综合调控系统,其特征在于,确定所述的第一排序的过程中,当存在两个光伏电源的偏离系数相同时,将其按照对应的预期功率进行排序,预期功率越大,排名越靠后。
6.根据权利要求4所述的一种分布式光伏电源并网的综合调控系统,其特征在于,确定所述的待定变压器的过程中,还包括以下步骤:
7.根据权利要求1所述的一种分布式光伏电源并网的综合调控系统,其特征在于,所述的分区模块中,根据所述的变压器的位置信息规划每个变压器的目标区域的过程具体包括:
8.根据权利要求7所述的一种分布式光伏电源并网的综合调控系统,其特征在于,所述的分区模块中,还包括以下步骤:
