CN110783960B - 一种分布式光伏发电无序接入方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式光伏发电无序接入方法和装置。该接入方法包括：根据分布式光伏的发电数据，分析分布式光伏发电的技术特征；根据技术特征，结合分布式光伏发电的历史运行情况，分析分布式光伏发电系统并入配电网的影响因子；以影响因子为依据，提出分布式光伏发电系统并入配电网可行策略；根据可行策略和配电网稳定运行的边界条件，优化可行策略。本发明提供的分布式光伏发电无序接入方法和装置，可以解决配电网对分布式光伏大规模无序接入的适应性，低成本提高配电网接纳光伏水平，保证配网安全稳定的运行控制策略。

Description

一种分布式光伏发电无序接入方法和装置

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体为一种分布式光伏发电无序接入方法和装置。

背景技术

分布式光伏接入在配电网，就地向用户供电，有剩余电量还可回馈电网，由于容量较小，几乎不会影响大电网的频率和稳定性。然而，分布式光伏发电并网对配电网的影响同样不可小觑，由于光伏发电自身的一些特点，将对配电网的潮流、电压、保护、电能质量、规划设计以及可靠性等带来诸多不利的影响。现有技术中，主要的研究集中在分布式光伏大规模接入对配电网影响，以及谐波控制、电压控制、潮流控制、可靠性等方面。这些研究往往需要配电网具有很高的调度自动化水平，现实中光伏扶贫地区的配电网往往难以满足。

为此，在较低配电网自动化水平下，对分布式光伏发电接入的适应性如何，如何低成本提高接纳水平，以及如何进行优化运行就成为当前贫困地区发展光伏需要解决的问题。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种提高配电网对分布式光伏无序接入的适应性以及优化运行策略的分布式光伏发电无序接入方法和装置以解决上述问题。

本发明提供了一种分布式光伏发电无序接入方法，无序接入方法用于优化分布式光伏发电系统并入配电网，接入方法包括：

根据分布式光伏的发电数据，分析分布式光伏发电的技术特征；

根据技术特征，结合分布式光伏发电的历史运行情况，分析分布式光伏发电系统并入配电网的影响因子；

以影响因子为依据，提出分布式光伏发电系统并入配电网可行策略；

根据可行策略和配电网稳定运行的边界条件，优化可行策略。

优选地，技术特征包括能量分布密度、季节变化、时间段变化和天气变化。

优选地，影响因子包括能量分布密度因子、季节变化因子、时间段变化因子和天气变化因子，能量分布密度因子影响值大于季节变化因子影响值大于时间段变化因子影响值大于天气变化因子影响值。

优选地，可行策略的表征值包括电网电压和电网潮流。

优选地，边界条件包括分布式光伏发电系统的运行波动值和项目经济值。

本发明还提供了一种分布式光伏发电无序接入装置，无序接入装置用于优化分布式光伏发电系统并入配电网，无序接入装置包括：

技术特征分析模块，配置成根据分布式光伏的发电数据，分析分布式光伏发电的技术特征；

影响因子分析模块，配置成根据技术特征，结合分布式光伏发电的历史运行情况，分析分布式光伏发电系统并入配电网的影响因子；

可行策略提出模块，配置成以影响因子为依据，提出分布式光伏发电系统并入配电网可行策略；以及

优化模块，配置成根据可行策略和配电网稳定运行的边界条件，优化可行策略。

优选地，技术特征包括能量分布密度、季节变化、时间段变化和天气变化。

优选地，影响因子包括能量分布密度因子、季节变化因子、时间段变化因子和天气变化因子，能量分布密度因子影响值大于季节变化因子影响值大于时间段变化因子影响值大于天气变化因子影响值。

优选地，可行策略的表征值包括电网电压和电网潮流。

优选地，边界条件包括分布式光伏发电系统的运行波动值和项目经济值。

本发明的有益效果：

本发明提供的分布式光伏发电无序接入方法和装置，通过分析分布式光伏发电的特点，结合历史运行情况，分析出分布式光伏发电系统的技术特征，利用其技术特征解决配电网对分布式光伏大规模无序接入的适应性。

进一步地，根据上述技术特征分析出影响因子，结合可形策略的表征值，提出分布式光伏发电系统并入配电网的可行策略，低成本提高配电网接纳光伏水平。

再进一步地，优化模块根据上述可行策略，再结合配电网稳定运行的边界条件，对分布式光伏发电无序接入过程进行优化，保证配网安全稳定的运行控制策略。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明一实施例的分布式光伏发电无序接入的应用系统的架构图；

图2是本发明一实施例的分布式光伏发电无序接入装置的模块示意图；

图3是本发明一实施例的分布式光伏发电无序接入方法的流程示意图。

图中：10、应用系统，100、分布式光伏发电系统，200、分布式光伏发电无序接入装置，300、配电网，210、技术特征分析模块，220、影响因子分析模块，230、可行策略提出模块，240、优化模块。

具体实施方式

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。

需要说明的是，当一个元件或组件被认为是“连接”另一个元件或组件，它可以是直接连接到另一个元件或组件可能同时存在居中设置的元件或组件。当一个元件或组件被认为是“设置在”另一个元件或组件，它可以是直接设置在另一个元件或组件上或者可能同时存在居中设置的元件或组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1是根据本发明一个实施例的分布式光伏发电无序接入的应用系统10的架构图。该应用系统10一般性地包括分布式光伏发电系统100、分布式光伏发电无序接入装置200和配电网300。

分布式光伏发电特指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用、多余电量并网，且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。分布式光伏发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则，充分利用当地太阳能资源，替代和减少化石能源消费。分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式光伏发电系统100。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。

分布式光伏发电系统100，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网300的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。

配电网300是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。

本发明提供的分布式光伏发电无序接入装置200将分布式光伏发电功能方式进行优化后，将电能送入到配电网300，以解决配电网300对分布式光伏大规模无序接入的适应性、低成本提高配电网300接纳光伏水平的策略、保证配网安全稳定的运行控制策略等问题。

图2是根据本发明一个实施例的一种分布式光伏发电无序接入装置200的示意图，该分布式光伏发电无序接入装置200一般性地可以包括：技术特征分析模块210、影响因子分析模块220、可行策略提出模块230和优化模块240。

技术特征分析模块210配置成根据分布式光伏的发电数据，分析分布式光伏发电的技术特征。具体地，每个分布式光伏发电系统100经过一段时间后的运行后，获得每天每个时间的发电数据，通过对各个分布式光伏发电系统100的发电数据进行分析，分析该分布式光伏发电的技术特征。

上述技术特征包括能量分布密度、季节变化、时间段变化和天气变化。分布式光伏发电系统100分布在不同的地域位置，根据地域位置不同，光照时间和强度的不同，分布式光伏发电系统100的能量分布密度也不一样，如高原地区，能量分布密度高一些，平原地区，能量密度分布低一些。根据不同的地域位置，可以找出分布式光伏发电系统100的能量分布密度特征。根据季节的变化，分布式光伏发电系统的发电能力也不同，通过寻找不同季节，分布式光伏发电系统的发电能力规律，分析出分布式光伏发电系统的季节变化特征。同理，每天的时间段不同或者季节不同，光照的时间和强度不同，通过寻找规律，分析出分布式光伏发电系统的时间段变化特征和天气变化特征。

影响因子分析模块220配置成根据上述技术特征，结合分布式光伏发电的历史运行情况，分析分布式光伏发电系统100并入配电网300的影响因子。具体地，影响因子包括能量分布密度因子、季节变化因子、时间段变化因子和天气变化因子。能量分布密度因子、季节变化因子、时间段变化因子和天气变化因子结合分布式光伏发电的历史运行情况，可以分析出每个影响因子对分布式光伏发电无序接入的影响大小。

在本实施例中，能量分布密度因子影响值大于季节变化因子影响值大于时间段变化因子影响值大于天气变化因子影响值。在具体实施例中，能量分布密度因子影响值为0.5，季节变化因子影响值为0.3，时间段变化因子影响值为0.1,天气变化因子的影响值为0.1。

可行策略提出模块230配置成以影响因子为依据，提出分布式光伏发电系统100并入配电网300可行策略。具体地，根据上述能量分布密度因子、季节变化因子、时间段变化因子和天气变化因子进行数学建模，可行策略的表征值包括电网电压和电网潮流。在一个地区，根据各个影响因子影响值得不同，以影响因子为依据，结合可行策略的标准值，提出分布式光伏发电系统100并入配电网300的可行策略。

优化模块240配置成根据可行策略和配电网300稳定运行的边界条件，优化可行策略。该边界值包括分布式光伏发电系统100的运行波动值和项目经济值。在分布式光伏发电系统100运行过程中，由于涉及谐波控制、电压控制、潮流控制、可靠性等方面，分布式光伏发电系统100会出现运行波动值；进一步地，根据每个分布式光伏发电系统100在不同地区的项目投入，会出现项目经济值。优化模块240根据上述可行策略，再结合配电网300稳定运行的边界条件，对分布式光伏发电无序接入过程进行优化。

本发明的实施例还提供了一种分布式光伏发电无序接入方法。该分布式光伏发电无序接入方法可以由以上实施例中任一种分布式光伏发电无序接入装置200来执行，以解决配电网300对分布式光伏大规模无序接入的适应性、低成本提高配电网300接纳光伏水平的策略、保证配电网300安全稳定的运行控制策略等问题。

图3是根据本发明一个实施例的一种分布式光伏发电无序接入方法的示意图，该分布式光伏发电无序接入方法一般性地可以包括如下步骤：

步骤S301，根据分布式光伏的发电数据，分析分布式光伏发电的技术特征。

具体地，技术特征分析模块210配置成根据分布式光伏的发电数据，分析分布式光伏发电的技术特征。具体地，每个分布式光伏发电系统100经过一段时间后的运行后，获得每天每个时间的发电数据，通过对各个分布式光伏发电系统100的发电数据进行分析，分析该分布式光伏发电的技术特征。

上述技术特征包括能量分布密度、季节变化、时间段变化和天气变化。分布式光伏发电系统100分布在不同的地域位置，根据地域位置不同，光照时间和强度的不同，分布式光伏发电系统100的能量分布密度也不一样，如高原地区，能量分布密度高一些，平原地区，能量密度分布低一些。根据不同的地域位置，可以找出分布式光伏发电系统100的能量分布密度特征。根据季节的变化，分布式光伏发电系统100的发电能力也不同，通过寻找不同季节，分布式光伏发电系统100的发电能力规律，分析出分布式光伏发电系统100的季节变化特征。同理，每天的时间段不同或者季节不同，光照的时间和强度不同，通过寻找规律，分析出分布式光伏发电系统100的时间段变化特征和天气变化特征。

步骤S302，根据技术特征，结合分布式光伏发电的历史运行情况，分析分布式光伏发电系统并入配电网的影响因子。

具体地，影响因子分析模块220配置成根据上述技术特征，结合分布式光伏发电的历史运行情况，分析分布式光伏发电系统100并入配电网300的影响因子。具体地，影响因子包括能量分布密度因子、季节变化因子、时间段变化因子和天气变化因子。能量分布密度因子、季节变化因子、时间段变化因子和天气变化因子结合分布式光伏发电的历史运行情况，可以分析出每个影响因子对分布式光伏发电无序接入的影响大小。

在本实施例中，能量分布密度因子影响值大于季节变化因子影响值大于时间段变化因子影响值大于天气变化因子影响值。在具体实施例中，能量分布密度因子影响值为0.5，季节变化因子影响值为0.3，时间段变化因子影响值为0.1,天气变化因子的影响值为0.1。

步骤S303，以影响因子为依据，提出分布式光伏发电系统并入配电网可行策略。

具体地，可行策略提出模块230配置成以影响因子为依据，提出分布式光伏发电系统100并入配电网300可行策略。具体地，根据上述能量分布密度因子、季节变化因子、时间段变化因子和天气变化因子进行数学建模，可行策略的表征值包括电网电压和电网潮流。在一个地区，根据各个影响因子影响值得不同，以影响因子为依据，结合可行策略的标准值，提出分布式光伏发电系统100并入配电网300的可行策略。

步骤S304，根据可行策略和配电网稳定运行的边界条件，优化可行策略。

优化模块240配置成根据可行策略和配电网300稳定运行的边界条件，优化可行策略。该边界值包括分布式光伏发电系统100的运行波动值和项目经济值。在分布式光伏发电系统100运行过程中，由于涉及谐波控制、电压控制、潮流控制、可靠性等方面，分布式光伏发电系统100会出现运行波动值；进一步地，根据每个分布式光伏发电系统100在不同地区的项目投入，会出现项目经济值。优化模块240根据上述可行策略，再结合配电网300稳定运行的边界条件，对分布式光伏发电无序接入过程进行优化。

本发明提供的分布式光伏发电无序接入方法和装置，通过分析分布式光伏发电的特点，结合历史运行情况，分析出分布式光伏发电系统100的技术特征，利用其技术特征解决配电网300对分布式光伏大规模无序接入的适应性。

进一步地，根据上述技术特征分析出影响因子，结合可形策略的表征值，提出分布式光伏发电系统100并入配电网300的可行策略，低成本提高配电网300接纳光伏水平。

再进一步地，优化模块240根据上述可行策略，再结合配电网300稳定运行的边界条件，对分布式光伏发电无序接入过程进行优化，保证配网安全稳定的运行控制策略。

本领域普遍技术人员可以理解实现上述实施方式中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件完成，的程序可存储于一计算机可读存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在相同处理器中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在相同单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手持式电子设备，如智能手机、笔记本电脑、个人数字助理(PersonalDigitalAssistant，PDA)、智能式穿戴式设备等，也可以是桌面式电子设备，如台式机、智能电视等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)或者光盘等各种存储程序代码的介质。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或系统也可以由同一个单元或系统通过软件或者硬件来实现。第一、第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种分布式光伏发电无序接入方法，所述无序接入方法用于优化分布式光伏发电系统并入配电网，其特征在于：所述接入方法包括：

根据分布式光伏的发电数据，分析所述分布式光伏发电的技术特征；

根据所述技术特征，结合所述分布式光伏发电的历史运行情况，分析分布式光伏发电系统并入配电网的影响因子；

以影响因子为依据，提出分布式光伏发电系统并入配电网可行策略；

根据所述可行策略和所述配电网稳定运行的边界条件，优化所述可行策略；

所述可行策略的表征值包括电网电压和电网潮流；

所述边界条件包括所述分布式光伏发电系统的运行波动值和项目经济值；所述技术特征包括能量分布密度、季节变化、时间段变化和天气变化；

所述影响因子包括能量分布密度因子、季节变化因子、时间段变化因子和天气变化因子，所述能量分布密度因子影响值大于所述季节变化因子影响值大于所述时间段变化因子影响值大于所述天气变化因子影响值。

2.一种分布式光伏发电无序接入装置，所述无序接入装置用于优化分布式光伏发电系统并入配电网，其特征在于：所述无序接入装置包括：

技术特征分析模块，配置成根据分布式光伏的发电数据，分析所述分布式光伏发电的技术特征；

影响因子分析模块，配置成根据所述技术特征，结合所述分布式光伏发电的历史运行情况，分析分布式光伏发电系统并入配电网的影响因子；

可行策略提出模块，配置成以影响因子为依据，提出分布式光伏发电系统并入配电网可行策略；以及

优化模块，配置成根据所述可行策略和所述配电网稳定运行的边界条件，优化所述可行策略；

所述技术特征包括能量分布密度、季节变化、时间段变化和天气变化；

所述影响因子包括能量分布密度因子、季节变化因子、时间段变化因子和天气变化因子，所述能量分布密度因子影响值大于所述季节变化因子影响值大于所述时间段变化因子影响值大于所述天气变化因子影响值；

所述可行策略的表征值包括电网电压和电网潮流；

所述边界条件包括所述分布式光伏发电系统的运行波动值和项目经济值。

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