(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211210882.5 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 西南交通大 学 地址 610031 四川省成 都市二环路北一段 (72)发明人 朱晓娟　贾亦真　彭贺翔　廖凯　 杨健维　庞博　陈波　 (74)专利代理 机构 北京和信华成知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11390 专利代理师 张菊萍 (51)Int.Cl. H02J 3/16(2006.01) H02J 3/50(2006.01) H02J 3/38(2006.01) (54)发明名称 考虑无通讯连接的分布式光伏发电系统电 压控制方法 (57)摘要 本发明公开了考虑无通讯连接的分布式光 伏发电系统电压控制方法， 包括以下步骤： 将带 有分布式光伏的节点视为集群中心， 计算其与各 节点间电气距离， 并和预设的电气距离阈值L比 较， 得到次日内集群划分结果； 建立集群间协调 控制模型； 考虑通信缺失情景， 提出集群内电压 控制策略， 建立Q ‑V控制曲线 参数整定模型， 采用 粒子群算法求解， 得到各时段集群内分布式光伏 的Q‑V控制曲线； 将集群间协调控制模型采用 ADMM算法进行求解， 直至满足收敛精度， 并考虑 通信缺失情景， 采用Q ‑V控制曲线离线调节分布 式光伏无功出力， 输出求解结果。 本发明考虑通 信缺失情景， 采用集群内电压控制策略， 各集群 利用Q‑V控制曲线， 自主调节DPV逆变器的无功 输 出， 解决电压越限问题。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 115441463 A 2022.12.06 CN 115441463 A 1.考虑无通讯连接的分布式光伏发电系统电压控制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤(A)： 根据选 定的配电网， 输入相关参数； 步骤(B)： 计算各节点间电气距离， 将带有分布式光伏的节点视为集群中心， 并将其与 各节点间电气距离和预设的阈值 L比较， 得到次日内集群划分结果； 步骤(C)： 依据 步骤(A)提供的配电网结构、 参数， 以及步骤(B)提供的集群划分方案， 建 立集群间协调控制模 型， 该模型包括： 设定电压偏差最小与网损最小为目标函数， 分别考虑 Distflow模型中的潮流约束、 分布式光伏运行约束， 并建立各子优化 问题的目标函数对应 的增广拉格朗日函数； 步骤(D)： 依据 步骤(A)提供的配电网结构、 参数， 以及步骤(B)提供的集群划分方案， 建 立Q‑V控制曲线参数整定模型， 采用粒子群算法求解， 得到各时段集群内分布式光伏的Q ‑V 控制曲线； 步骤(E)： 将集群间协调控制模型采用ADMM算法进行求解， 直至满足收敛精度， 输出求 解结果， 并当无通讯连接时， 采用Q ‑V控制曲线离线调节分布式光伏无功出力， 输出求解结 果。 2.根据权利要求1所述的考虑无通讯连接的分布式光伏发电系统电压控制方法， 其特 征在于， 所述步骤(B)中阈值L确定方法为： 将带有分布式光伏发电的节点i视为某集群中 心， 从节点i出发， 由近到远逐个遍历其与邻 近节点间的电气距离值Lij； 当存在一个节点j+ 1， 使得Li(j+1)≥ξ Lij且Li(j+1)≥2( ξ 为比较系数， 本文中ξ ＝2)， 即遍历到的节点与先前遍历到 的节点电气耦合 程度明显减弱， 则将节点j+1视为 其他集群的节点， 并且令阈值： L＝(Li(j+1)+Lij)/2。 3.根据权利要求1所述的考虑无通讯连接的分布式光伏发电系统电压控制方法， 其特 征在于， 所述 步骤(B)中集群划分过程具体步骤为： 步骤S1、 选取 预测数据集中分布式光伏渗透率 最高时刻作为典型应用场景； 步骤S2、 计算各节点间电压 ‑无功灵敏度， 从而求得 各节点间电气距离； 步骤S3、 设定电气距离阈值L； 若节点j与节点i间的电气距离小于L， 则将节点j划入以 节点i为中心的集群内， 反之将节 点j排除在该集群外； 若多个集群存在重叠区域， 则将重叠 区域内的节点分别划入与之电气距离更小的集群； 若某分布式光伏节点的影响范围包含另 一个分布式光伏 节点， 则将两个集群合并为 一个大集群； 得次日内集群划分结果。 4.根据权利要求1所述的考虑无通讯连接的分布式光伏发电系统电压控制方法， 其特 征在于， 所述 步骤(C)， 集群间协调控制模型建立方式如下： 将原始模型转 化为混合整数二阶锥规划， 经 过变量代换后的目标函数为： 式中， At,i表示电压偏差程度， 是满足上述约束条件的辅助变量， lt,ij为t时刻支路ij上 流过电流 值的平方， vt,i为t时刻节点 i的电压幅值平方； 设置‑约束条件， 包括Distflow模型中的潮流约束、 分布式光伏运行约束， 并将上述约权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115441463 A 2束进行凸松弛； 特别的， 建立各子优化问题的目标函数对应的增广拉格朗日函数。 5.根据权利要求1所述的考虑无通讯连接的分布式光伏发电系统电压控制方法， 其特 征在于， 所述 步骤(D)， Q ‑V控制曲线参数整定模型建立方式如下： 目标函数： min fn＝α fV,n+β fL,n 式中， fV,n为集群n内各节点在TP时段内电压越限总和， fL,n为集群n内各支路在TP时段内 网损总量； 设置约束条件， 包括网络潮流约束、 支路电流约束、 节点电压约束、 支路功率约束、 分布 式光伏运行约束； 特别的， 决策变量 为Vnq,min、 Vnq,max， 即集群n对应的Q ‑V控制曲线电压死区参数。 6.根据权利要求1所述的考虑无通讯连接的分布式光伏发电系统电压控制方法， 其特 征在于， 所述步骤(E)， 将集群间协调控制模型采用AD MM算法进 行求解， 直至满足收敛精度， 输出求解结果， 并考虑无通讯连接时， 采用Q ‑V控制曲线离线调节分布式光伏无功出力， 输 出求解结果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115441463 A 3