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)點電壓越限問題也越來越嚴重。對此，本文將大型光伏電站作為研究對象，針對大型光伏電站的并網(wǎng)點電壓和站內(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)學模型。在該模型的基礎(chǔ)上，對光伏電站的并網(wǎng)點電壓及站內(nèi)電壓越限問題進行理論分析，并通過仿真進行驗證。
　　在光伏電站的數(shù)學模型基礎(chǔ)上，建立了以并網(wǎng)點電壓和站內(nèi)節(jié)點電壓偏差最小、電站站內(nèi)有功網(wǎng)損最小以及電站穩(wěn)定裕度最大為目標的的多目標無功優(yōu)化數(shù)學模型，并對該目標函數(shù)采用歸一化處理。在功率約束方程，變量約束下利用改進的混沌粒子群算法對該目標函數(shù)進行求解。對于改進的混沌粒子群算法，將粒子進行二進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)組對應(yīng)的粒子，將該粒子進行混沌變換，其余粒子按照標準粒子群算法進化。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)對光照強度進行分段，在分段光照強度下利用改進的混沌粒子群算法對光伏電站進行無功優(yōu)化，使得光伏電站安全穩(wěn)定運行。算法結(jié)果表明，改進的混沌粒子群算法比標準粒子群算法具有更強的發(fā)掘最優(yōu)解的能力。
　

4、　針對光照強度連續(xù)變化的情況，采用分層多模式無功控制策略對光伏電站進行無功控制。該策略通過檢測光伏電站并網(wǎng)點電壓判斷電站的運行模式。并網(wǎng)點電壓大于設(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。通過檢測光伏電站并網(wǎng)點電壓與參考值比較，計算維持并網(wǎng)點電壓需要的無功量，該無功功率由光伏發(fā)電單元通過相關(guān)公式計算以維持站