CN109462255B - 一种基于储能系统的配电网光伏发电容量优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于储能系统的配电网光伏发电容量优化方法及系统。本发明的配电网光伏发电容量优化方法，其包括以下步骤：光伏发电容量建模；基于探索性方法，计算无储能系统的光伏承载能力；基于探索性方法，计算带储能系统的光伏承载能力；对比增加储能系统前后，光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力，分析储能系统对光伏发电系统容量的影响。本发明在电压和潮流约束的基础上，建立了分布式光伏最大承载容量模型，并考虑到储能系统，使电压保持在限定的范围内，从而达到了提高分布式光伏容量的目的，期望为最大光伏容量的接入提供一个参考。

Description

一种基于储能系统的配电网光伏发电容量优化方法及系统

技术领域

本发明属于配电网领域，涉及一种基于储能系统的配电网光伏发电容量优化方法及系统。

背景技术

光伏发电作为新能源中最丰富、限制较少的发电形式，发展迅速。作为光伏产业发展最快的国家之一，中国政府出台了一系列相关政策来支持和鼓励光伏发电的发展。然而，由于光伏发电的间歇性和波动性，接入电网对电力系统的安全稳定运行造成了一定的影响，因此大规模光伏并网发电的接入和消耗都比较困难，存在着严重的光伏弃电现象。因此，推动光伏发电并网和用电的研究具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于储能系统的配电网光伏发电容量优化方法，其在电压和潮流约束的基础上，建立分布式光伏最大承载容量模型，并考虑到储能系统，使电压保持在限定的范围内，从而达到提高分布式光伏容量的目的，期望为最大光伏容量的接入提供一个参考。

为此，本发明采用的技术方案是：一种基于储能系统的配电网光伏发电容量优化方法，其包括以下步骤：

S1，光伏发电容量建模；

S2，基于探索性方法，计算无储能系统的光伏承载能力。本发明采用探索性方法结合潮流计算对所建立的光伏发电容量模型进行求解，计算每个节点在增加储能系统前光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力。

S3，基于探索性方法，计算带储能系统的光伏承载能力。本发明采用探索性方法结合潮流计算对所建立的光伏发电容量模型进行求解，计算每个节点在增加储能系统后光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力。

S4，对比增加储能系统前后，光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力，分析储能系统对光伏发电系统容量的影响。

作为上述技术方案的补充，光伏发电容量建模的过程如下：

分布式光伏接入电网可以有效缓解电力资源短缺的影响，光伏在配电网中的最大承载能力与负荷水平、渗透率和线网损耗有关，光伏并网会导致电压超标、潮流过负荷等问题，因此必须考虑这些制约因素，然后建立模型，过程如下：

S11：以馈线中光伏的最大容量为目标函数。

目标函数如下：

f＝maxP_PV,i (1)

式中：P_PV,i表示在节点i处分布式光伏的有功功率。

S12：光伏发电容量模型的约束条件如下：

U_i,min≤U_i≤U_i,max (4)

S_l≤S_lmax (5)

P_PV,i≤P_PV,i,max (6)

其中：式(2)与式(3)是功率平衡约束，式中：P_PV,i和Q_PV,i表示分布式光伏系统在节点i的有功功率和无功功率；P_L,i和Q_L,i表示负荷在节点i的有功功率和无功功率；U_i和U_j表示在节点i和节点j的电压幅值；θ_ij表示节点i和节点j处的电压相角；G_ij、B_ij表示节点i和节点j之间的电导和电纳；在保证电网安全稳定运行的前提下，式(2)与式(3)给出了光伏配电网的功率平衡方程，并以此作为光伏最大容量计算模型的等式约束；

式(4)是节点电压约束，当光伏连接到配电网时，必然会引起节点电压的变化，因此，必须要求节点电压在一定的约束范围内。式中：U_i,min和U_i,max表示通过节点i的最小电压值和最大电压值。

式(5)是线路潮流约束。光伏并网后，节点电压会发生变化，从而引起潮流的变化。因此，功率流必须控制在合理的范围内。式中：S_l和S_lmax表示线路l的视在功率和线路l的最大输出功率。

式(6)是光伏系统输出功率约束。由于光强和环境温度的影响，光伏的最大容量并不是无限的，为了保持光伏的最大有功功率输出，光伏输出功率需要约束。式中：P_pv,i,max表示节点i处光伏系统有功功率输出的最大值。

作为上述技术方案的补充，步骤S2中，无储能系统的光伏承载能力，基于探索性方法的具体步骤如下：

第1步：基于潮流算法，在每个节点的电压和功率流的约束下，得到每个节点在无储能系统情况下的光伏系统承载能力；

第2步：采用探索性方法作为光伏发电容量模型的求解方法，增加并网光伏系统的容量，得到并判断各节点的电压幅值和支路功率，如果两者均在安全约束范围内，则光伏系统的容量将继续增大，直至出现电压超限，并记录限制各节点光伏系统容量继续增加的原因；

第3步：记录每个节点最大的光伏承载容量。

作为上述技术方案的补充，步骤S3中，带储能系统的光伏承载能力，基于探索性方法的具体步骤如下：

第1步：在不增加储能系统的情况下，获得每个节点最大的光伏承载容量后，增加储能系统，从而使节点的光伏承载容量不断增加；

第2步：采用探索性方法，通过不断增加储能系统，获得各节点的最大光伏容量；

第3步：记录安装储能系统后的最大光伏容量。

本发明的另一技术方案是提供一种基于储能系统的配电网光伏发电容量优化系统，其包括：光伏发电容量模块；

无储能系统的光伏承载能力计算模块：采用探索性方法结合潮流计算对所建立的光伏发电容量模型进行求解，计算每个节点在增加储能系统前光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力；

带储能系统光伏的承载能力计算模块：采用探索性方法结合潮流计算对所建立的光伏发电容量模型进行求解，计算每个节点在增加储能系统后光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力；

对比及分析模块：对比增加储能系统前后，光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力，分析储能系统对光伏发电系统容量的影响。

进一步地，光伏发电容量模块的建模过程如下：

S11：以馈线中光伏的最大容量为目标函数

目标函数如下：

f＝maxP_PV,i (1)

式中：P_PV,i表示在节点i处分布式光伏的有功功率；

S12：光伏发电容量模型的约束条件如下：

U_i,min≤U_i≤U_i,max (4)

S_l≤S_lmax (5)

P_PV,i≤P_PV,i,max (6)

其中：式(2)与式(3)是功率平衡约束，式中：P_PV,i和Q_PV,i表示分布式光伏系统在节点i的有功功率和无功功率；P_L,i和Q_L,i表示负荷在节点i的有功功率和无功功率；U_i和U_j表示在节点i和节点j的电压幅值；θ_ij表示节点i和节点j处的电压相角；G_ij、B_ij分别表示节点i和节点j之间的电导和电纳；在保证电网安全稳定运行的前提下，式(2)与式(3)给出了光伏配电网的功率平衡方程，并以此作为光伏最大容量计算模型的等式约束；

式(4)是节点电压约束，式中：U_i,min和U_i,max表示通过节点i的最小电压值和最大电压值；

式(5)是线路潮流约束，式中：S_l和S_lmax表示线路l的视在功率和线路l的最大输出功率；

式(6)是光伏系统输出功率约束，式中：P_pv,i,max表示节点i处光伏系统有功功率输出的最大值。

进一步地，无储能系统的光伏承载能力计算的具体步骤如下：

第1步：基于潮流算法，在每个节点的电压和功率流的约束下，得到每个节点在无储能系统情况下的光伏系统承载能力；

第2步：采用探索性方法作为光伏发电容量模型的求解方法，增加并网光伏系统的容量，得到并判断各节点的电压幅值和支路功率，如果两者均在安全约束范围内，则光伏系统的容量将继续增大，直至出现电压超限，并记录限制各节点光伏系统容量继续增加的原因；

第3步：记录每个节点最大的光伏承载容量。

进一步地，带储能系统光伏的承载能力计算的具体步骤如下：

第1步：在不增加储能系统的情况下，获得每个节点最大的光伏承载容量后，增加储能系统，从而使节点的光伏承载容量不断增加；

第2步：采用探索性方法，通过不断增加储能系统，获得各节点的最大光伏容量；

第3步：记录安装储能系统后的最大光伏容量。

本发明具有的有益效果是：本发明在电压和潮流约束的基础上，建立了分布式光伏最大承载容量模型，并考虑到储能系统，使电压保持在限定的范围内，从而达到了提高分布式光伏容量的目的，期望为最大光伏容量的接入提供一个参考。

附图说明

图1是本发明实施例中增加储能系统前最大光伏容量的原理图；

图2是本发明实施例中增加储能系统后最大光伏容量的原理图；

图3是本发明应用例中分布式光伏不同连接点电压分布趋势图；

图4是本发明应用例中最大光伏主机容量分布图(没有储能系统)。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例提供一种基于储能系统的配电网光伏发电容量优化方法，包括以下步骤：

S1，光伏发电容量建模。分布式光伏接入电网可以有效缓解电力资源短缺的影响，光伏在配电网中的最大承载能力与负荷水平、渗透率和线网损耗有关，光伏并网会导致电压超标、潮流过负荷等问题，因此必须考虑这些制约因素，然后建立模型。过程如下：

S11：以馈线中光伏的最大容量为目标函数。

目标函数如下：

f＝maxP_PV,i (1)

式中：P_PV,i表示在节点i处分布式光伏的有功功率。

S12：光伏发电容量模型的约束条件如下：

U_i,min≤U_i≤U_i,max (4)

S_l≤S_lmax (5)

P_PV,i≤P_PV,i,max (6)

其中：

式(2)与式(3)是功率平衡约束。在保证电网安全稳定运行的前提下，式(2)与式(3)给出了光伏配电网的功率平衡方程，并以此作为光伏最大容量计算模型的等式约束。式中：P_PV,i和Q_PV,i表示分布式光伏系统在节点i的有功功率和无功功率；P_L,i和Q_L,i表示负荷在节点i的有功功率和无功功率；U_i和U_j表示在节点i和节点j的电压幅值；θ_ij表示节点i和节点j处的电压相角；G_ij、B_ij分别表示节点i和节点j之间的电导和电纳。

式(4)是节点电压约束，当光伏连接到配电网时，必然会引起节点电压的变化，因此，必须在一定的约束范围内要求节点电压。式中：U_i,min和U_i,max表示通过节点i的最小电压值和最大电压值。

式(5)是线路潮流约束。光伏并网后，节点电压会发生变化，从而引起潮流的变化。因此，功率流必须控制在合理的范围内。式中：S_l和S_lmax表示线路l的视在功率和线路l的最大输出功率。

式(6)是光伏系统输出功率约束。由于光强和环境温度的影响，光伏的最大容量并不是无限的，为了保持光伏的最大有功功率输出，光伏输出功率需要约束。式中：P_pv,i,max表示节点i处光伏系统有功功率输出的最大值。

S2，基于探索性方法，计算无储能系统的光伏承载能力。本发明采用探索性方法结合潮流计算对所建立的光伏发电容量模型进行求解，计算每个节点在增加储能系统前光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力。

参照图1，

无储能系统的光伏承载能力，基于探索性方法的具体步骤如下：

第1步：基于潮流算法，在每个节点的电压和功率流的约束下，得到每个节点在无储能系统情况下的光伏系统承载能力。

第2步：采用探索性方法作为光伏发电容量模型的求解方法，增加并网光伏系统的容量，得到并判断各节点的电压幅值和支路功率，如果两者均在安全约束范围内，则光伏系统的容量将继续增大，直至出现电压超限，并记录限制各节点光伏系统容量继续增加的原因。

第3步：记录每个节点最大的光伏承载容量。

S3，基于探索性方法，计算带储能系统的光伏承载能力。本发明采用探索性方法结合潮流计算对所建立的光伏发电容量模型进行求解，计算每个节点在增加储能系统后光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力。

带储能系统的光伏承载能力，基于探索性方法的具体步骤如下：

参照图2，

第1步：在不增加储能系统的情况下，获得每个节点最大的光伏承载容量后，增加储能系统，从而使节点的光伏承载容量不断增加。

第2步：采用探索性方法，通过不断增加储能系统，获得各节点的最大光伏容量。

第3步：记录安装储能系统后的最大光伏容量。

S4，对比无储能系统与带储能系统的光伏发电容量模型所能承受的最大光伏容量，分析储能系统对光伏发电系统容量的影响。

实施例2

本实施例提供一种基于储能系统的配电网光伏发电容量优化系统，其包括：

光伏发电容量模块；

无储能系统的光伏承载能力计算模块：采用探索性方法结合潮流计算对所建立的光伏发电容量模型进行求解，计算每个节点在增加储能系统前光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力；

带储能系统光伏的承载能力计算模块：采用探索性方法结合潮流计算对所建立的光伏发电容量模型进行求解，计算每个节点在增加储能系统后光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力；

对比及分析模块：对比增加储能系统前后，光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力，分析储能系统对光伏发电系统容量的影响。

进一步地，光伏发电容量模块的建模过程如下：

S11：以馈线中光伏的最大容量为目标函数

目标函数如下：

f＝maxP_PV,i (1)

式中：P_PV,i表示在节点i处分布式光伏的有功功率；

S12：光伏发电容量模型的约束条件如下：

U_i,min≤U_i≤U_i,max (4)

S_l≤S_lmax (5)

P_PV,i≤P_PV,i,max (6)

其中：式(2)与式(3)是功率平衡约束，式中：P_PV,i和Q_PV,i表示分布式光伏系统在节点i的有功功率和无功功率；P_L,i和Q_L,i表示负荷在节点i的有功功率和无功功率；U_i和U_j表示在节点i和节点j的电压幅值；θ_ij表示节点i和节点j处的电压相角；G_ij、B_ij分别表示节点i和节点j之间的电导和电纳；在保证电网安全稳定运行的前提下，式(2)与式(3)给出了光伏配电网的功率平衡方程，并以此作为光伏最大容量计算模型的等式约束；

式(4)是节点电压约束，式中：U_i,min和U_i,max表示通过节点i的最小电压值和最大电压值；

式(5)是线路潮流约束，式中：S_l和S_lmax表示线路l的视在功率和线路l的最大输出功率；

式(6)是光伏系统输出功率约束，式中：P_pv,i,max表示节点i处光伏系统有功功率输出的最大值。

进一步地，无储能系统的光伏承载能力计算的具体步骤如下：

第1步：基于潮流算法，在每个节点的电压和功率流的约束下，得到每个节点在无储能系统情况下的光伏系统承载能力；

第2步：采用探索性方法作为光伏发电容量模型的求解方法，增加并网光伏系统的容量，得到并判断各节点的电压幅值和支路功率，如果两者均在安全约束范围内，则光伏系统的容量将继续增大，直至出现电压超限，并记录限制各节点光伏系统容量继续增加的原因；

第3步：记录每个节点最大的光伏承载容量。

进一步地，带储能系统光伏的承载能力计算的具体步骤如下：

第1步：在不增加储能系统的情况下，获得每个节点最大的光伏承载容量后，增加储能系统，从而使节点的光伏承载容量不断增加；

第2步：采用探索性方法，通过不断增加储能系统，获得各节点的最大光伏容量；

第3步：记录安装储能系统后的最大光伏容量。

应用例

为使本领域技术人员更好地理解本发明，本应用例使用IEEE 30节点分布式网络系统的实际数据，来验证本发明所提方法的有效性。该系统电压等级为12.66kV，基本功率为20MW，总有功负载功率为6.5MW，总无功功率为4.5Mvar，支路功率为12MW，U_i,min＝0.95U_N，U_i,max＝1.05U_N，1节点的基准电压设定为1.035p.u.。

1.无储能系统的光伏主机容量

为了研究单个光伏的不同接入位置对光伏承载容量的影响，本应用例选取节点2、9、20和30作为研究对象，不考虑目前的储能系统。根据本发明的方法，计算分布式光伏的接入容量，结果如表1。

表1.无储能系统的单个光伏系统的接入容量

连接节点	2	9	20	30
					接入容量/兆瓦	13.5	5.01	4.7	4.3

从表1可以看出，随着节点从系统总线反向移动到馈线终端，分布式光伏系统的承载能力变得越来越小。当光伏系统的最大容量连接到4个节点时，系统电压分布的趋势图如图3所示。除不超过电压的节点2外，当其他节点连接到光伏系统的最大容量时，节点电压接近1.05的上限。

从图3的电压分布图可以看出，对上述配电网而言，限制光伏承载容量的主要原因是电压限制。当分布式光伏与母线紧密相连时，系统的电压上升受到限制，而当光伏逐渐远离母线时，分布式光伏显著支持系统电压。因此，随着系统的功率流在一定范围内，当连接节点向后移动时，系统所能保持的光伏容量也会随之减小。此外，本应用例还通过计算找出了限制每个节点光伏容量的原因，如表2所示。

表2.限制每个节点PV容量的原因

从表2中可以看出，系统总线附近光伏的容量受到支路功率约束的限制，而其余节点受到电压约束的限制，因此它们的容量不能继续增长。这与上述分析的结论是一致的，即电压限制是限制光伏容量增加的主要原因。因此，可以根据每个节点的限制因素，采取不同的措施来提高光伏的承载能力。对于母线附近的节点，可以对馈线前端的线路进行改造，以增加线路尺寸，提高光伏的容量。对于远离母线的节点，可以增加电压控制的主动管理措施，以提高光伏的容量。图4是添加能量存储系统之前的ieee30节点的最大光伏承载容量分布图。当分布式光伏与系统总线节点紧密相连时，PV承载容量最大，曲线相对稳定。当连接位置逐渐远离系统总线节点时，光伏的承载容量越来越小，说明这些节点的电压约束越来越明显。

通过以上分析，可以看出IEEE 30节点可以接入的单个光伏电源的最大容量在任何储能系统添加前都小于16MW，并且分布式光伏的承载容量在馈线中间及后明显减小。当配电网终端节点电压较低时，可选择适当数量的光伏来支持所述电压。当配电网中需要消耗大量光伏时，可以将光伏考虑在配电网的前端节点。

2.有储能系统的光伏主机容量

为了提高光伏系统的承载能力，必须采取相应的措施。从以上分析可知，节点电压极限是制约光伏容量的最重要因素。因此，本应用例考虑增加储能系统。在前面分析的基础上，在增加储能系统的情况下，选择中间节点连接分布式光伏，并与不采用储能系统的节点进行比较。最大光伏承载容量的计算结果如表3所示。

表3.单光伏储能系统的接入容量

连接节点	14	17	18	23
					无储能系统接入容量	3.46	3.2	4.5	2.9
储能系统接入容量	4.5	4.1	5.2	3.9

从表3中可以看出，当增加储能系统时，连接节点的最大光伏承载能力明显提高。

本发明实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (6)

1.一种基于储能系统的配电网光伏发电容量优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，光伏发电容量建模；

S2，基于探索性方法，计算无储能系统的光伏承载能力：采用探索性方法结合潮流计算对所建立的光伏发电容量模型进行求解，计算每个节点在增加储能系统前光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力；

S3，基于探索性方法，计算带储能系统的光伏承载能力：采用探索性方法结合潮流计算对所建立的光伏发电容量模型进行求解，计算每个节点在增加储能系统后光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力；

S4，对比增加储能系统前后，光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力，分析储能系统对光伏发电系统容量的影响；

步骤S2中，无储能系统的光伏承载能力，基于探索性方法的具体步骤如下：

第1步：基于潮流算法，在每个节点的电压和功率流的约束下，得到每个节点在无储能系统情况下的光伏系统承载能力；

第2步：采用探索性方法作为光伏发电容量模型的求解方法，增加并网光伏系统的容量，得到并判断各节点的电压幅值和支路功率，如果两者均在安全约束范围内，则光伏系统的容量将继续增大，直至出现电压超限，并记录限制各节点光伏系统容量继续增加的原因；

第3步：记录每个节点最大的光伏承载容量。

2.根据权利要求1所述的配电网光伏发电容量优化方法，其特征在于，光伏发电容量建模的过程如下：

S11：以馈线中光伏的最大容量为目标函数

目标函数如下：

f＝max P_PV,i (1)

式中：P_PV,i表示在节点i处分布式光伏的有功功率；

S12：光伏发电容量模型的约束条件如下：

U_i,min≤U_i≤U_i,max (4)

S_l≤S_lmax (5)

P_PV,i≤P_PV,i,max (6)

其中：式(2)与式(3)是功率平衡约束，式中：P_PV,i和Q_PV,i表示分布式光伏系统在节点i的有功功率和无功功率；P_L,i和Q_L,i表示负荷在节点i的有功功率和无功功率；U_i和U_j表示在节点i和节点j的电压幅值；θ_ij表示节点i和节点j处的电压相角；G_ij、B_ij分别表示节点i和节点j之间的电导和电纳；在保证电网安全稳定运行的前提下，式(2)与式(3)给出了光伏配电网的功率平衡方程，并以此作为光伏最大容量计算模型的等式约束；

式(4)是节点电压约束，式中：U_i,min和U_i,max表示通过节点i的最小电压值和最大电压值；

式(5)是线路潮流约束，式中：S_l和S_lmax表示线路l的视在功率和线路l的最大输出功率；

式(6)是光伏系统输出功率约束，式中：P_pv,i,max表示节点i处光伏系统有功功率输出的最大值。

3.根据权利要求1或2所述的配电网光伏发电容量优化方法，其特征在于，步骤S3中，带储能系统的光伏承载能力，基于探索性方法的具体步骤如下：

第1步：在不增加储能系统的情况下，获得每个节点最大的光伏承载容量后，增加储能系统，从而使节点的光伏承载容量不断增加；

第2步：采用探索性方法，通过不断增加储能系统，获得各节点的最大光伏容量；

第3步：记录安装储能系统后的最大光伏容量。

4.一种基于储能系统的配电网光伏发电容量优化系统，其特征在于，包括：

光伏发电容量模块；

无储能系统的光伏承载能力计算模块：采用探索性方法结合潮流计算对所建立的光伏发电容量模型进行求解，计算每个节点在增加储能系统前光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力；

带储能系统光伏的承载能力计算模块：采用探索性方法结合潮流计算对所建立的光伏发电容量模型进行求解，计算每个节点在增加储能系统后光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力；

对比及分析模块：对比增加储能系统前后，光伏发电容量模型所能承受的最大光伏承载能力，分析储能系统对光伏发电系统容量的影响；

无储能系统的光伏承载能力计算的具体步骤如下：

第1步：基于潮流算法，在每个节点的电压和功率流的约束下，得到每个节点在无储能系统情况下的光伏系统承载能力；

第2步：采用探索性方法作为光伏发电容量模型的求解方法，增加并网光伏系统的容量，得到并判断各节点的电压幅值和支路功率，如果两者均在安全约束范围内，则光伏系统的容量将继续增大，直至出现电压超限，并记录限制各节点光伏系统容量继续增加的原因；

第3步：记录每个节点最大的光伏承载容量。

5.根据权利要求4所述的配电网光伏发电容量优化系统，其特征在于，光伏发电容量模块的建模过程如下：

S11：以馈线中光伏的最大容量为目标函数

目标函数如下：

f＝max P_PV,i (1)

式中：P_PV,i表示在节点i处分布式光伏的有功功率；

S12：光伏发电容量模型的约束条件如下：

U_i,min≤U_i≤U_i,max (4)

S_l≤S_lmax (5)

P_PV,i≤P_PV,i,max (6)

其中：式(2)与式(3)是功率平衡约束，式中：P_PV,i和Q_PV,i表示分布式光伏系统在节点i的有功功率和无功功率；P_L,i和Q_L,i表示负荷在节点i的有功功率和无功功率；U_i和U_j表示在节点i和节点j的电压幅值；θ_ij表示节点i和节点j处的电压相角；G_ij、B_ij分别表示节点i和节点j之间的电导和电纳；在保证电网安全稳定运行的前提下，式(2)与式(3)给出了光伏配电网的功率平衡方程，并以此作为光伏最大容量计算模型的等式约束；

式(4)是节点电压约束，式中：U_i,min和U_i,max表示通过节点i的最小电压值和最大电压值；

式(5)是线路潮流约束，式中：S_l和S_lmax表示线路l的视在功率和线路l的最大输出功率；

式(6)是光伏系统输出功率约束，式中：P_pv,i,max表示节点i处光伏系统有功功率输出的最大值。

6.根据权利要求4或5所述的配电网光伏发电容量优化系统，其特征在于，带储能系统光伏的承载能力计算的具体步骤如下：

第1步：在不增加储能系统的情况下，获得每个节点最大的光伏承载容量后，增加储能系统，从而使节点的光伏承载容量不断增加；

第2步：采用探索性方法，通过不断增加储能系统，获得各节点的最大光伏容量；

第3步：记录安装储能系统后的最大光伏容量。

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