CN107612039B - 用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法及装置，该方法包括：在相邻两个光伏系统之间构造双向通信网络，通过切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法对各个光伏系统的容量初值和负荷初值进行加权平均计算，得到各个光伏系统的功率参考值；通过牛顿插值法对预置功率电压曲线进行采样并拟合得到二次曲线，将功率参考值和二次曲线进行联立得到联立方程的判别式；根据判别式得到最新运行点，在判断最新运行点满足预置收敛判据后，将与最新运行点对应的电压值作为各个光伏系统的逆变器的直流侧电压值输出。

Description

用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法及装置
技术领域
本发明涉及电气工程领域，尤其涉及用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法及装置。
背景技术
近年来，随着光伏产业的技术进步，配电网中光伏发电系统不断增多。在未来新能源高度渗透的配电网中，光伏输出功率将主导配电网与输电网之间的功率传输方向，对整个电网的安全稳定运行具有重要意义，因此光伏发电系统的功率协调控制方法得到了广泛关注。
传统光伏系统协调控制是通过控制中心下达控制指令，对通信故障缺乏鲁棒性，且易受到信息系统的攻击。分布式控制有助于解决上述问题，但在受控对象较多时会遇到收敛速度慢的问题。
因此，需要提供一种方法及装置以解决当前光伏系统协调分布式控制中由于受控对象较多导致的收敛速度慢的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法及装置，解决了当前光伏系统协调分布式控制中由于受控对象较多导致的收敛速度慢的技术问题。
本发明提供了一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法，包括：
S1：在相邻两个光伏系统之间构造双向通信网络，通过切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法对各个光伏系统的容量初值和负荷初值进行加权平均计算，得到各个光伏系统的功率参考值；
S2：通过牛顿插值法对预置功率电压曲线进行采样并拟合得到二次曲线，将功率参考值和二次曲线进行联立得到联立方程的判别式；
S3：根据判别式得到最新运行点，在判断最新运行点满足预置收敛判据后，将与最新运行点对应的电压值作为各个光伏系统的逆变器的直流侧电压值输出。
优选地，各个光伏系统的容量初值为各个光伏系统的额定容量，各个光伏系统的负荷初值之和为预置负荷总值。
优选地，步骤S2具体包括：
201：在第k次采样周期中，通过牛顿插值法对预置功率电压曲线进行采样得到第一运行点、第二运行点和第三运行点；
202：根据第一运行点、第二运行点和第三运行点进行拟合得到二次曲线，将功率参考值和二次曲线进行联立得到联立方程的判别式，其中，判别式包括二次曲线的参数和功率参考值。
优选地，步骤S3具体包括：
S301：判断判别式是否不小于零，若不小于，根据判别式生成最新运行点，若小于，根据二次曲线的参数生成最新运行点；
S302：判断最新运行点的功率值与第一运行点的功率值的差值、最新运行点的功率值与第二运行点的功率值的差值和最新运行点的功率值与第三运行点的功率值之间的差值三者之间的最大值是否小于预置收敛值，若不小于，则执行S303，若小于，则执行S304；
S303：若k为奇数，删除第一运行点，并将第二运行点、第三运行点和最新运行点作为第一运行点、第二运行点和第三运行点，并重新执行步骤202，若k为偶数，删除第三运行点，并将第一运行点、第二运行点和最新运行点作为第一运行点、第二运行点和第三运行点，并重新执行步骤202；
S304：将与最新运行点对应的电压值作为各个光伏系统的逆变器的直流侧电压值输出。
优选地，切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法的公式具体为：
式中，Pi(0)为第i个光伏系统的负荷初值，Si(0)为第i个光伏系统的容量初值，c,d为算法中预置的参数，a′ij＝caij，a′ii＝(caii-d)，i,j为光伏系统的编号，aij为第i个光伏系统和第j个光伏系统之间的通信线路的权重，aij＞0，当k→∞时，Pi(k)收敛于Tk(θ)＝cos(k×arccosθ),/>为k阶切比雪夫多项式，θ∈[-1，1]为多项式中的自变量；
其中，切比雪夫多项式的迭代公式为：
T0(θ)＝1,T1(θ)＝θ
Tk(θ)＝2θTk-1(θ)-Tk-2(θ)
各个光伏系统的功率参考值的计算公式为：
Pref,i＝Si(0)Pi(k)/Si(k)。
优选地，本发明实施例还提供了一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速装置，包括：
计算单元，用于在相邻两个光伏系统之间构造双向通信网络，通过切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法对各个光伏系统的容量初值和负荷初值进行加权平均计算，得到各个光伏系统的功率参考值；
联立单元，用于通过牛顿插值法对预置功率电压曲线进行采样并拟合得到二次曲线，将功率参考值和二次曲线进行联立得到联立方程的判别式；
判断单元，用于根据判别式得到最新运行点，在判断最新运行点满足预置收敛判据后，将与最新运行点对应的电压值作为各个光伏系统的逆变器的直流侧电压值输出。
优选地，各个光伏系统的容量初值为各个光伏系统的额定容量，各个光伏系统的负荷初值之和为预置负荷总值。
优选地，联立单元包括：
采样子单元，用于在第k次采样周期中，通过牛顿插值法对预置功率电压曲线进行采样得到第一运行点、第二运行点和第三运行点；
联立子单元，用于根据第一运行点、第二运行点和第三运行点进行拟合得到二次曲线，将功率参考值和二次曲线进行联立得到联立方程的判别式，其中，判别式包括二次曲线的参数和功率参考值。
优选地，判断单元包括：
第一判断子单元，用于判断判别式是否不小于零，若不小于，根据判别式生成最新运行点，若小于，根据二次曲线的参数生成最新运行点；
第二判断子单元，用于判断最新运行点的功率值与第一运行点的功率值的差值、最新运行点的功率值与第二运行点的功率值的差值和最新运行点的功率值与第三运行点的功率值之间的差值三者之间的最大值是否小于预置收敛值，若不小于，则触发删除子单元，若小于，则触发输出子单元；
删除子单元，用于若k为奇数，删除第一运行点，并将第二运行点、第三运行点和最新运行点作为第一运行点、第二运行点和第三运行点，并重新触发联立子单元，若k为偶数，删除第三运行点，并将第一运行点、第二运行点和最新运行点作为第一运行点、第二运行点和第三运行点，并重新触发联立子单元；
输出子单元，用于将与最新运行点对应的电压值作为各个光伏系统的逆变器的直流侧电压值输出。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明提供了一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法及装置，该方法包括：在相邻两个光伏系统之间构造双向通信网络，通过切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法对各个光伏系统的容量初值和负荷初值进行加权平均计算，得到各个光伏系统的功率参考值；通过牛顿插值法对预置功率电压曲线进行采样并拟合得到二次曲线，将功率参考值和二次曲线进行联立得到联立方程的判别式；根据判别式得到最新运行点，在判断最新运行点满足预置收敛判据后，将与最新运行点对应的电压值作为各个光伏系统的逆变器的直流侧电压值输出。本发明在相邻两个光伏系统之间构造双向通信网络，存在通信线路的光伏系统之间具有数据传递，采用基于切比雪夫多项式滤波技术的功率规划一致性算法，通过迭代计算使得所有光伏系统输出功率与系统容量的比例相等，得到各个光伏系统的功率参考值，最后针对配电网中单级并网的光伏逆变器，采用基于二次插值法的光伏出力调整策略。本发明可使配电网中地域分散的光伏系统实现分布式功率控制，同时利用切比雪夫多项式滤波技术加快分布式控制的收敛速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法的一个实施例的流程示意图；
图2为本发明提供的一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法的另一个实施例的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速装置的结构示意图；
图4为本发明实施例的多个光伏系统的分布式控制结构图；
图5为本发明实施例的光伏逆变器的控制策略；
图6为实施例仿真验证中采用本发明控制方法时多个光伏系统的通信网络；
图7为实施例仿真验证中采用本发明控制方法时多个光伏系统的输出功率曲线。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法及装置，解决了当前光伏系统协调分布式控制中由于受控对象较多导致的收敛速度慢的技术问题。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供了一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法的一个实施例，包括：
101、在相邻两个光伏系统之间构造双向通信网络，通过切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法对各个光伏系统的容量初值和负荷初值进行加权平均计算，得到各个光伏系统的功率参考值；
102、通过牛顿插值法对预置功率电压曲线进行采样并拟合得到二次曲线，将功率参考值和二次曲线进行联立得到联立方程的判别式；
103、根据判别式得到最新运行点，在判断最新运行点满足预置收敛判据后，将与最新运行点对应的电压值作为各个光伏系统的逆变器的直流侧电压值输出。
本发明在相邻两个光伏系统之间构造双向通信网络，存在通信线路的光伏系统之间具有数据传递，采用基于切比雪夫多项式滤波技术的功率规划一致性算法，通过迭代计算使得所有光伏系统输出功率与系统容量的比例相等，得到各个光伏系统的功率参考值，最后针对配电网中单级并网的光伏逆变器，采用基于二次插值法的光伏出力调整策略。本发明可使配电网中地域分散的光伏系统实现分布式功率控制，同时利用切比雪夫多项式滤波技术加快分布式控制的收敛速度。
以上为一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法的一个实施例，为进行更具体的说明，下面提供一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法的另一个实施例，请参阅图2，本发明提供的一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法的另一个实施例，包括：
2001、在相邻两个光伏系统之间构造双向通信网络，通过切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法对各个光伏系统的容量初值和负荷初值进行加权平均计算，得到各个光伏系统的功率参考值；
在本实施例中，各个光伏系统的容量初值为各个光伏系统的额定容量，各个光伏系统的负荷初值之和为预置负荷总值。构造光伏系统之间的双向通信网络，存在通信线路的光伏系统之间具有容量初值和负荷初值的数据传递，不存在通信线路的光伏系统之间不具有上述信息的数据传递。
切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法的公式具体为：
式中，Pi(0)为第i个光伏系统的负荷初值，Si(0)为第i个光伏系统的容量初值，c,d为算法中预置的参数，a′ij＝caij，a′ii＝(caii-d)，i,j为光伏系统的编号，aij为第i个光伏系统和第j个光伏系统之间的通信线路的权重，aij＞0，当k→∞时，Pi(k)收敛于Tk(θ)＝cos(k×arccosθ),/>为k阶切比雪夫多项式，θ∈[-1，1]为多项式中的自变量；
其中，切比雪夫多项式的迭代公式为：
T0(θ)＝1,T1(θ)＝θ
Tk(θ)＝2θTk-1(θ)-Tk-2(θ)
各个光伏系统的功率参考值的计算公式为：
Pref,i＝Si(0)Pi(k)/Si(k)。
在本实施例中，对存在通信线路的光伏系统之间采用经切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性方法，得到各光伏系统加速收敛之后的平均容量Si(k)和负荷平均值Pi(k)，通过迭代计算使得所有光伏系统的Pi(k)/Si(k)相等。当Pi(k)和Si(k)不再有明显变化后，得到Pref,i＝Si(0)Pi(k)/Si(k)，实现输出功率按系统容量等比例分配。
在本实施例中，功率参数值Pref,i的初值为预先设定的光伏系统输出功率参考值，后续的具体数值要通过步骤2001进行分布式迭代计算得到。本发明与传统的PQ控制方法的区别在于：当Pref,i设置过大并超过当前光伏系统的最大输出功率时，光伏系统将运行在最大功率点，而不会引起系统振荡。
利用光伏系统之间的通信线路分布式计算出各个光伏系统的输出功率参考值Pref,i以响应能量管理系统(EMS)的指令PD(即预置负荷总值)，同时为了保障光伏系统的合理收益，按照光伏系统容量比例进行输出功率的公平分配，控制结构如图4所示。
图4给出了多个光伏系统的分布式控制结构图。EMS系统将多光伏系统的最大总功率PD发送给系统中的任一个光伏系统，利用一致性算法规划出每个光伏系统的参考功率Pref,i＝Si(0)Pi(k)/Si(k)。
2002、在第k次采样周期中，通过牛顿插值法对预置功率电压曲线进行采样得到第一运行点、第二运行点和第三运行点；
在第k次采样周期，在预置功率-电压曲线上的三个点分别为第一运行点第二运行点/>和第三运行点/>并且/>
2003、根据第一运行点、第二运行点和第三运行点进行拟合得到二次曲线，将功率参考值和二次曲线进行联立得到联立方程的判别式，其中，判别式包括二次曲线的参数和功率参考值；
在本实施例中，利用三个采样点拟合出二次曲线Pout(U)＝αU2+βU+γ，再将Pref,i＝Pout(U)联立方程，得到关于联立方程解的判别式Δ＝β2-4α(γ-Pref,i)。
2004、判断判别式是否不小于零，若不小于，根据判别式生成最新运行点，若小于，根据二次曲线的参数生成最新运行点；
根据判别式确定逆变器直流侧电压值当Δ≥0时，/>否则/>得到对应的最新运行点为/>
2005、判断最新运行点的功率值与第一运行点的功率值的差值、最新运行点的功率值与第二运行点的功率值的差值和最新运行点的功率值与第三运行点的功率值之间的差值三者之间的最大值是否小于预置收敛值，若不小于，则执行2006，若小于，则执行2009；
预置的收敛判据若没有收敛，则执行步骤2006，否则，输出/>即执行步骤2009。
2006、判断k的奇偶性；
2007、若k为奇数，删除第一运行点，并将第二运行点、第三运行点和最新运行点作为第一运行点、第二运行点和第三运行点，并重新执行步骤2003；
当k为奇数时，淘汰即/>作为第一运行点、/>作为第二运行点、/>作为第三运行点，并重新执行步骤2003。
2008、若k为偶数，删除第三运行点，并将第一运行点、第二运行点和最新运行点作为第一运行点、第二运行点和第三运行点，并重新执行步骤2003；
当k为偶数时，淘汰即/>作为第一运行点、/>作为第二运行点、/>作为第三运行点，并重新执行步骤2003。
2009、将与最新运行点对应的电压值作为各个光伏系统的逆变器的直流侧电压值输出。
图5给出了光伏逆变器的控制策略。光伏系统中的逆变器采用固定电压法控制，输入的参考信号是通过基于二次插值的光伏控制策略计算得到(此时已通过基于一致性算法的功率规划方法得到Pref,i＝Si(0)Pi(k)/Si(k))。
本发明方法解决了地域分散的高渗透率光伏系统的功率协调控制问题，利用切比雪夫多项式滤波技术加快了一致性算法的收敛速度，增强了基于一致性的分布式控制方法的工程实用性。
在本实施例中，经切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法本质上是对普通的一致性算法进行多项式滤波。一致性算法一般具有如下形式：
x(k)＝Ax(k-1)＝Akx(0)，x(k)＝[x1(k),x2(k),...]T
A为通信拓扑的邻接矩阵，线路权重aij≥0，代表A中第i行第j列元素。在一致性算法中要求A为随机矩阵(最大特征值为1)，由于本发明中采用双向通信网络，A同时也是双随机矩阵。上述的一致性算法收敛速度取决于A中绝对值第二大的特征值λ。多项式滤波技术的原理是构造多项式Pk(A)＝α0+α1A+...+αkAk，则滤波后的一致性算法为x(k)＝Pk(A)x(0)，Pk(A)的最大特征值为1，其余特征值的绝对值均小于1，特别地，只有当Pk(λ)＜λ时才能起到加速收敛的作用。本发明中的滤波多项式由切比雪夫多项式构成，具体为如下形式：
其中，k阶切比雪夫多项式Tk(θ)＝cos(k×arccosθ),可以通过本地迭代进行分布式计算：T0(θ)＝1,T1(θ)＝θ,...,Tk(θ)＝2θTk-1(θ)-Tk-2(θ)。参数c,d的设置方法为c＝2/(δM-δm),d＝(δM+δm)/(δM-δm)，其中δm,δM分别代表邻接矩阵A特征值(除去1)的上下界。事实上，切比雪夫多项式滤波技术不需要知道准确的特征值信息，一般设置δM＝-δm,0.9≤δM≤1即可满足加速条件，而且切比雪夫多项式能够由每个光伏系统自行迭代计算，不破坏分布式控制的结构特征，因此本发明中的方法具有较强的工程实用性。
本发明的具体实施例如下：
如图6所示，实施例以10个光伏系统为控制对象，按照编号1到10的光伏逆变器容量依次为从2kW到20kW，仿真开始前1到10的光伏逆变器输出功率从1kW到10kW，假设仿真实施期间外部光照和温度等条件均无变化。光伏系统之间的通信网络见图3。设置EMS每次向光伏系统发送指令的控制周期为1秒，分布式控制的一次通信和计算时间为0.01秒，0秒时EMS向1号光伏系统发送控制指令值为50kW。首先，经切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法在0.5秒时收敛，接着由基于二次插值的光伏系统控制策略计算出1到10号光伏逆变器的直流侧电压参考值，然后由逆变器自动调整输出功率，由图7可见，1秒后光伏系统总功率与控制指令值相等；1秒时5号光伏系统因故障退出运行，导致光伏系统总功率低于控制指令值。一致性算法重新规划每个光伏机组的输出功率参考值，再由基于二次插值的控制策略得到直流侧电压参考值，最终实现光伏总功率等于控制指令值，验证了分布式控制策略对故障的鲁棒性。
请参阅图3，本发明实施例提供的一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速装置，包括：
计算单元301，用于在相邻两个光伏系统之间构造双向通信网络，通过切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法对各个光伏系统的容量初值和负荷初值进行加权平均计算，得到各个光伏系统的功率参考值；
联立单元302，用于通过牛顿插值法对预置功率电压曲线进行采样并拟合得到二次曲线，将功率参考值和二次曲线进行联立得到联立方程的判别式；
判断单元303，用于根据判别式得到最新运行点，在判断最新运行点满足预置收敛判据后，将与最新运行点对应的电压值作为各个光伏系统的逆变器的直流侧电压值输出。
在本实施例中，各个光伏系统的容量初值为各个光伏系统的额定容量，各个光伏系统的负荷初值之和为预置负荷总值。
在本实施例中，联立单元302包括：
采样子单元3021，用于在第k次采样周期中，通过牛顿插值法对预置功率电压曲线进行采样得到第一运行点、第二运行点和第三运行点；
联立子单元3022，用于根据第一运行点、第二运行点和第三运行点进行拟合得到二次曲线，将功率参考值和二次曲线进行联立得到联立方程的判别式，其中，判别式包括二次曲线的参数和功率参考值。
在本实施例中，判断单元303包括：
第一判断子单元3031，用于判断判别式是否不小于零，若不小于，根据判别式生成最新运行点，若小于，根据二次曲线的参数生成最新运行点；
第二判断子单元3032，用于判断最新运行点的功率值与第一运行点的功率值的差值、最新运行点的功率值与第二运行点的功率值的差值和最新运行点的功率值与第三运行点的功率值之间的差值三者之间的最大值是否小于预置收敛值，若不小于，则触发删除子单元3033，若小于，则触发输出子单元3034；
删除子单元3033，用于若k为奇数，删除第一运行点，并将第二运行点、第三运行点和最新运行点作为第一运行点、第二运行点和第三运行点，并重新触发联立子单元3022，若k为偶数，删除第三运行点，并将第一运行点、第二运行点和最新运行点作为第一运行点、第二运行点和第三运行点，并重新触发联立子单元3022；
输出子单元3034，用于将与最新运行点对应的电压值作为各个光伏系统的逆变器的直流侧电压值输出。
在本实施例中，切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法的公式具体为：
式中，Pi(0)为第i个光伏系统的负荷初值，Si(0)为第i个光伏系统的容量初值，c,d为算法中预置的参数，a′ij＝caij，a′ii＝(caii-d)，i,j为光伏系统的编号，aij为第i个光伏系统和第j个光伏系统之间的通信线路的权重，aij＞0，当k→∞时，Pi(k)收敛于Tk(θ)＝cos(k×arccosθ),/>为k阶切比雪夫多项式，θ∈[-1，1]为多项式中的自变量；
其中，切比雪夫多项式的迭代公式为：
T0(θ)＝1,T1(θ)＝θ
Tk(θ)＝2θTk-1(θ)-Tk-2(θ)
各个光伏系统的功率参考值的计算公式为：
Pref,i＝Si(0)Pi(k)/Si(k)。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法，其特征在于，包括：
S1：在相邻两个光伏系统之间构造双向通信网络，通过切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法对各个光伏系统的容量初值和负荷初值进行加权平均计算，得到各个光伏系统的功率参考值；
S2：通过牛顿插值法对预置功率电压曲线进行采样并拟合得到二次曲线，将功率参考值和二次曲线进行联立得到联立方程的判别式；
S3：根据判别式得到最新运行点，在判断最新运行点满足预置收敛判据后，将与最新运行点对应的电压值作为各个光伏系统的逆变器的直流侧电压值输出；
所述S2具体包括：
201：在第k次采样周期中，通过牛顿插值法对预置功率电压曲线进行采样得到第一运行点、第二运行点和第三运行点；
202：根据第一运行点、第二运行点和第三运行点进行拟合得到二次曲线，将功率参考值和二次曲线进行联立得到联立方程的判别式，其中，判别式包括二次曲线的参数和功率参考值；
所述S3具体包括：
S301：判断判别式是否不小于零，若不小于，根据判别式生成最新运行点，若小于，根据二次曲线的参数生成最新运行点；
S302：判断最新运行点的功率值与第一运行点的功率值的差值、最新运行点的功率值与第二运行点的功率值的差值和最新运行点的功率值与第三运行点的功率值之间的差值三者之间的最大值是否小于预置收敛值，若不小于，则执行S303，若小于，则执行S304；
S303：若k为奇数，删除第一运行点，并将第二运行点、第三运行点和最新运行点作为第一运行点、第二运行点和第三运行点，并重新执行步骤202，若k为偶数，删除第三运行点，并将第一运行点、第二运行点和最新运行点作为第一运行点、第二运行点和第三运行点，并重新执行步骤202；
S304：将与最新运行点对应的电压值作为各个光伏系统的逆变器的直流侧电压值输出。
2.根据权利要求1所述的用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法，其特征在于，各个光伏系统的容量初值为各个光伏系统的额定容量，各个光伏系统的负荷初值之和为预置负荷总值。
3.根据权利要求1所述的用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速方法，其特征在于，切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法的公式具体为：
式中，Pi(0)为第i个光伏系统的负荷初值，Si(0)为第i个光伏系统的容量初值，c,d为算法中预置的参数，a′ij＝caij，a′ii＝(caii-d)，i,j为光伏系统的编号，aij为第i个光伏系统和第j个光伏系统之间的通信线路的权重，aij＞0，当k→∞时，Pi(k)收敛于 为k阶切比雪夫多项式，θ∈[-1，1]为多项式中的自变量；
其中，切比雪夫多项式的迭代公式为：
T0(θ)＝1,T1(θ)＝θ
Tk(θ)＝2θTk-1(θ)-Tk-2(θ)
各个光伏系统的功率参考值的计算公式为：
Pref,i＝Si(0)Pi(k)/Si(k)。
4.一种用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速装置，其特征在于，包括：
计算单元，用于在相邻两个光伏系统之间构造双向通信网络，通过切比雪夫多项式滤波的功率规划一致性算法对各个光伏系统的容量初值和负荷初值进行加权平均计算，得到各个光伏系统的功率参考值；
联立单元，用于通过牛顿插值法对预置功率电压曲线进行采样并拟合得到二次曲线，将功率参考值和二次曲线进行联立得到联立方程的判别式；
判断单元，用于根据判别式得到最新运行点，在判断最新运行点满足预置收敛判据后，将与最新运行点对应的电压值作为各个光伏系统的逆变器的直流侧电压值输出；
所述联立单元包括：
采样子单元，用于在第k次采样周期中，通过牛顿插值法对预置功率电压曲线进行采样得到第一运行点、第二运行点和第三运行点；
联立子单元，用于根据第一运行点、第二运行点和第三运行点进行拟合得到二次曲线，将功率参考值和二次曲线进行联立得到联立方程的判别式，其中，判别式包括二次曲线的参数和功率参考值；
所述判断单元包括：
第一判断子单元，用于判断判别式是否不小于零，若不小于，根据判别式生成最新运行点，若小于，根据二次曲线的参数生成最新运行点；
第二判断子单元，用于判断最新运行点的功率值与第一运行点的功率值的差值、最新运行点的功率值与第二运行点的功率值的差值和最新运行点的功率值与第三运行点的功率值之间的差值三者之间的最大值是否小于预置收敛值，若不小于，则触发删除子单元，若小于，则触发输出子单元；
删除子单元，用于若k为奇数，删除第一运行点，并将第二运行点、第三运行点和最新运行点作为第一运行点、第二运行点和第三运行点，并重新触发联立子单元，若k为偶数，删除第三运行点，并将第一运行点、第二运行点和最新运行点作为第一运行点、第二运行点和第三运行点，并重新触发联立子单元；
输出子单元，用于将与最新运行点对应的电压值作为各个光伏系统的逆变器的直流侧电压值输出。
5.根据权利要求4所述的用于多个光伏系统的负荷分布式分配的加速装置，其特征在于，各个光伏系统的容量初值为各个光伏系统的额定容量，各个光伏系统的负荷初值之和为预置负荷总值。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014203093A1 (en) * 2013-06-19 2014-12-24 Sma Solar Technology Ag Dynamic power distribution in photovoltaic installations
CN105353820A (zh) * 2015-11-11 2016-02-24 国网上海市电力公司 用于光伏电池阵列的最大功率点跟踪mppt装置的控制方法
CN105913161A (zh) * 2016-05-18 2016-08-31 安徽大学 一种基于多目标优化的光伏系统最大功率点的获取方法
CN106919214A (zh) * 2015-12-24 2017-07-04 许昌许继昌南通信设备有限公司 一种用于薄膜电池mppt的控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014203093A1 (en) * 2013-06-19 2014-12-24 Sma Solar Technology Ag Dynamic power distribution in photovoltaic installations
CN105353820A (zh) * 2015-11-11 2016-02-24 国网上海市电力公司 用于光伏电池阵列的最大功率点跟踪mppt装置的控制方法
CN106919214A (zh) * 2015-12-24 2017-07-04 许昌许继昌南通信设备有限公司 一种用于薄膜电池mppt的控制方法
CN105913161A (zh) * 2016-05-18 2016-08-31 安徽大学 一种基于多目标优化的光伏系统最大功率点的获取方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于二次插值法的光伏发电系统控制策略;刘云等;《电力系统自动化》;第1页-第5页 *
应用切比雪夫多项式滤波的高渗透率光伏分布式控制策略;王冠中等;《电力系统自动化》;第1页-第5页 *

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