大型光伏電站站內(nèi)無功優(yōu)化研究.pdf

1、目前化石能源的逐漸消耗，光伏發(fā)電作為一種新能源發(fā)電方式越來越受到重視。隨著光伏發(fā)電的滲透率越來越高，大型光伏電站的容量也越來越大，光伏占地面積也越來越大，造成電站內(nèi)部節(jié)點(diǎn)電壓越限問題也越來越嚴(yán)重。對(duì)此，本文將大型光伏電站作為研究對(duì)象，針對(duì)大型光伏電站的并網(wǎng)點(diǎn)電壓和站內(nèi)電壓越限問題展開研究。
　　本文首先建立以光伏發(fā)電單元(PV generation unit，PVGU)、箱式變壓器、集電線路、主變壓器以及高壓交流傳輸線路組成的大型

2、光伏電站的數(shù)學(xué)模型。在該模型的基礎(chǔ)上，對(duì)光伏電站的并網(wǎng)點(diǎn)電壓及站內(nèi)電壓越限問題進(jìn)行理論分析，并通過仿真進(jìn)行驗(yàn)證。
　　在光伏電站的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，建立了以并網(wǎng)點(diǎn)電壓和站內(nèi)節(jié)點(diǎn)電壓偏差最小、電站站內(nèi)有功網(wǎng)損最小以及電站穩(wěn)定裕度最大為目標(biāo)的的多目標(biāo)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，并對(duì)該目標(biāo)函數(shù)采用歸一化處理。在功率約束方程，變量約束下利用改進(jìn)的混沌粒子群算法對(duì)該目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解。對(duì)于改進(jìn)的混沌粒子群算法，將粒子進(jìn)行二進(jìn)制編碼得到粒子的編碼，并將粒子

3、編碼組合成向量組B，通過求解向量組B的秩判斷粒子的多樣性，并通過求解向量組B的極大線性無關(guān)組，找出極大線性無關(guān)組對(duì)應(yīng)的粒子，將該粒子進(jìn)行混沌變換，其余粒子按照標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法進(jìn)化。這樣可以有效解決粒子群算法在算法后期陷入局部最優(yōu)的問題。在一天內(nèi)對(duì)光照強(qiáng)度進(jìn)行分段，在分段光照強(qiáng)度下利用改進(jìn)的混沌粒子群算法對(duì)光伏電站進(jìn)行無功優(yōu)化，使得光伏電站安全穩(wěn)定運(yùn)行。算法結(jié)果表明，改進(jìn)的混沌粒子群算法比標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法具有更強(qiáng)的發(fā)掘最優(yōu)解的能力。
　

4、　針對(duì)光照強(qiáng)度連續(xù)變化的情況，采用分層多模式無功控制策略對(duì)光伏電站進(jìn)行無功控制。該策略通過檢測(cè)光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓判斷電站的運(yùn)行模式。并網(wǎng)點(diǎn)電壓大于設(shè)定閾值，表明光伏電站電壓不存在越限問題，設(shè)定電站工作在單位功率因數(shù)并網(wǎng)模式；并網(wǎng)點(diǎn)電壓小于設(shè)定閾值，表明光伏電站電壓即將越限，設(shè)定光伏電站的光伏發(fā)電單元工作在Q(U)模式。通過檢測(cè)光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓與參考值比較，計(jì)算維持并網(wǎng)點(diǎn)電壓需要的無功量，該無功功率由光伏發(fā)電單元通過相關(guān)公式計(jì)算以維持站