一种光伏消纳和农网改造的光伏电站群控群调方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115764997A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211426806.8H02J3/00(2006.01)(22)申请日2022.11.15G06Q10/04(2023.01)G06Q10/0631(2023.01)(71)申请人国网辽宁省电力有限公司铁岭供电G06Q50/06(2012.01)公司G06N3/00(2023.01)地址112000辽宁省铁岭市银州区文化街G06N3/126(2023.01)61号申请人国家电网有限公司(72)发明人王雪莹高源屈波石长军龙宣辰李东明(74)专利代理机构大连优路智权专利代理事务所(普通合伙)21249专利代理师邹宁(51)Int.Cl.H02J3/38(2006.01)H02J3/46(2006.01)权利要求书4页说明书8页附图2页(54)发明名称一种光伏消纳和农网改造的光伏电站群控群调方法及装置(57)摘要本发明公开了一种涉及光伏消纳和农网改造的光伏电站群控群调方法，以光伏电站投资安装成本、运行环境成本、购电年费成本、运维成本、农网损耗费用、光伏消纳能力为目标函数建立模型，为了实现农网系统改造成本最低并提高光伏消纳率，使光伏电站在稳定运行的同时使经济性得到了进一步优化，并采用一种绿毛龟算法对优化模型进行求解，该算法在求解过程中能够增加解的多样性，避免在求解过程中陷入局部最优解，从而提高计算均衡配置结果的高速性与准确性，在具有全局搜索能力的基础上达到比传统寻优方法更优的效果。CN115764997ACN115764997A权利要求书1/4页1.一种光伏消纳和农网改造的光伏电站群控群调方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：分别建立光伏消纳能力和农网改造的县域光伏电站的目标函数；S2：建立目标函数约束条件；S3：将S1中的目标函数和S2中的约束条件带入一种群控群调方法中，求解目标函数最优解。2.根据权利要求1所述的一种光伏消纳和农网改造的光伏电站群控群调方法，其特征在于，所述S1中，农网改造的县域光伏电站的目标函数表达式为：minDtol＝λ1DPV+λ2Dhj+λ3Dgou+λ4Dyun+λ5Dnwsh式中：λ为货币贬值系数；Dtol为光伏电站总成本；DPV为分布式光伏电站投资安装成本；Dhj为运行环境成本；Dgou为购电年费成本；Dyun为光伏电站的运维成本；Dnwsh为农网损耗费用。其中所述分布式光伏电站投资安装成本表达式为：式中：n为光伏电站接入农网的节点个数；为光伏电站的功率因数；SPVi为i节点光伏电站安装容量；z为固定年利率；nPV为光伏电站的投资回收期；DPVe为光伏电站的投资成本；DPVk为光伏电站的安装成本；所述运行环境成本表达式为：Dhj＝β(Pnwsh+Pw‑PPV)所述购电年费成本表达式为：Dgou＝De(Pnwsh+PW‑PPV)式中：β为单位功率流入农网生成二氧化碳时的运行成本，单位：元/kWh，De为单位电价，单位：元/kWh，Pnwsh为农网网损，Pw为农网用户用电量，PPV为农网中光伏电站的年发电量；所述光伏电站运维成本表达式为：式中：Tmax为光伏电站的最大发电小时数；DPVr为光伏电站单位电量的运维成本；所述农网损耗费用表达式为：式中：L为线路j的总长度，Rj为线路j的电阻，为负荷功率因数，Pj为线路j流通的有功功率，UN为线路的额定电压，τjmax为线路j的年最大负荷损耗小时数；光伏电站容量与光伏发电量的关系表达式为：IPV＝γWt式中：IPV为光伏发电量，γ为折算光照效率，W为光伏电站容量；t为1d的光照时间。3.根据权利要求1所述的一种光伏消纳和农网改造的光伏电站群控群调方法，其特征2CN115764997A权利要求书2/4页在于，所述S1中，光伏消纳能力的表达式为：式中：{NZ}为系统中所有节点构成的集合，Pij、Qij分别为i、j支路上流过的有功功率和无功功率，Ui为节点i的电压值，Rij为节点i和j的线路电阻值；则光伏消纳能力的目标函数表达式为：maxf＝O1f1‑O2f2式中：O1、O2为性能系数，且O1+O2＝1，0≤O1、O2≤1。4.根据权利要求1所述的一种光伏消纳和农网改造的光伏电站群控群调方法，其特征在于，所述S2中，目标函数约束条件的表达式为：式中：Pi、Pi+1和Qi、Qi+1分别为流过节点i和节点i+1的有功功率和无功功率；PPVi、PIi分别为节点i处分布式光伏电源的有功功率及负荷功率；QIi为节点i的负荷无功功率；Ri、Ri+1和Xi、Xi+1分别为节点i+1与节点i之间及节点i与节点i+1之间的线路电阻与电抗；Ui‑1和Ui+1分别为节点i‑1及节点i+1的电压值。5.根据权利要求4所述的一种光伏消纳和农网改造的光伏电