基于动态一致性算法的光伏-储能分布式协调电压控制

作     者：姜飞 林政阳 何桂雄 吴朝晖 范瑞祥 Jiang Fei;Lin Zhengyang;He Guixiong;Wu Zhaohui;Fan Ruixiang

作者机构：长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410076 中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网江西省电力有限公司南昌330096 

出 版 物：《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 (Journal of Tianjin University：Science and Technology)

年 卷 期：2021年第54卷第12期

页      面：1299-1308页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 0201[经济学-理论经济学] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：湖南省教育厅科研资助项目(20B029) 国家自然科学基金资助项目(51707014) 

主　　题：低压配电网 光伏 储能系统 电压越限 

摘      要：构建含高比例新能源发电的新型绿色电网已成为实现双碳目标的主要导向,以光伏(PV)为代表的新能源发电也正处于快速发展阶段.分布式光伏的大规模接入改变了传统低压配电网单向潮流模式,使得潮流预测难度增大,容易导致光伏并网点电压越限.针对这种非常规潮流带来的电压越限问题,提出了一种基于动态一致性算法的光伏-储能分布式协调电压控制策略.首先分析了含分布式光伏低压配电网的电压越限原理,考虑了光伏逆变器与储能系统(ESS)的功率调节特性,建立了光伏-储能的分布式控制模型;然后选取光伏逆变器无功利用率与储能荷电状态(SOC)变化量为一致性变量,通过动态一致性算法实现了光伏逆变器无功功率与储能系统有功功率的协调控制;最后通过含分布式光伏与储能的8节点220 V低压配电网络进行算例验证.结果表明所提策略避免了单一环节控制带来的调节局限性问题;与传统集中式电压控制方法相比,所提策略将不同用户间电压控制所需的无功功率与有功功率按容量比例进行了分配,将低压配电网稳压负担平均地分配给了用户,满足了网络用户群体的利益一致性;同时在不同天气情况下,所提策略控制后最高平均电压与最低平均电压分别为1.068与0.911,有效抑制了电压越限问题.