1.一种光伏与空调负荷协调优化的配电网电压控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤10)配电网内各光伏用户根据自身利益上报自身价格-有功调节量模型及价格-无功调节量模型,同时各空调用户根据自身利益上报价格-有功调节量模型;
步骤20)当配电网出现电压越限或电压过低问题时,配电网通过潮流计算获得配电网各节点的电压-有功灵敏度矩阵及电压-无功灵敏度矩阵,从而确定安装光伏的节点对电压问题最严重节点的有功电压灵敏度和无功电压灵敏度,以及安装空调负荷的节点对电压问题最严重节点的有功电压灵敏度;
步骤30)配电网电压集中控制器根据步骤10)各节点处用户上报的模型及步骤20)各节点上报的灵敏度,以调价价格最低为目标,考虑电压控制约束、光伏和空调的出力约束的约束条件,建立目标函数;
步骤40)求解上述目标函数,将解得的各节点处用户的补偿价格下发至各用户,各用户根据得到的补偿价格调节自身功率,实现电压的控制。
2.如权利要求1所述的一种光伏与空调负荷协调优化的配电网电压控制方法,其特征在于,所述步骤10)具体为:步骤101)所述价格-无功调节量模型为由光伏逆变器损耗费用确定的设定值,不随调节量变化而变化,即:cpv,q=cq (1)
其中,cpv,q为光伏无功调节单价;cq为光伏在调用无功调节能力参与电压控制时因逆变器损耗带来的运行维护费用;
电压越限时,光伏逆变器吸收无功,无功功率为负值,电压过低时,光伏逆变器发出无功,无功功率为正值,无论逆变器吸收无功还是发出无功,调节价格不变;
步骤102)所述价格-有功调节量模型由售电损失、逆变器损耗及用户参与调节意愿组成:cpv,p=c+cp+kpvP (2)
其中,P为光伏有功调节量,表示调节过程中光伏切除的有功功率,cpv,p为光伏有功调节单价;c为实时售电电价;cp为为光伏在调用有功调节能力参与电压控制时因逆变器损耗带来的运行维护费用;kpv为光伏用户利益系数,由用户在设定范围内自主确定,表征用户参与调控时希望获得补偿的多少;
该模型用于电压越限时的调节,当电压过低时,光伏不参与有功功率的调节;
步骤103)空调用户按照如下步骤确定价格-有功调节量模型:首先用户定义调节过程中室内希望保持的最高温度、最低温度及理想温度Tmax、Tmin、Tdesire,其次,若为电压越限,将上述三个温度分别与最低价格、最高价格和平均价格对应,若为电压过低,则将上述三个温度分别与最高价格、最低价格和平均价格对应,其中最高、最低价格分别由如下表达式确定:cmax=cavg+kairσ (3)
cmin=cavg-kairσ (4)
其中,cmax为最高价格,cmin为最低价格,cavg为平均价格,σ为平均价格的标准差;kair为空调用户利益系数,由用户在权衡舒适度和收益后确定;
将上述模型中的温度用空调一阶等效热参数模型替换,即得空调用户的价格-有功调节量模型。
3.如权利要求2所述的一种光伏与空调负荷协调优化的配电网电压控制方法,其特征在于,所述空调一阶等效热参数模型表达式为:其中,R为室内等效热阻,Tin,t+1为t+1时刻的室内温度;Tin,t为t时刻室内的温度;Tout,t为t时刻的室外温度;P为t时刻到t+1时刻之间空调的平均功率;R为室内等效热阻;C为室内等效热容;COP为空调能效比,制冷时为负值,制热时为正值;Δt为时间间隔。
4.如权利要求1所述的一种光伏与空调负荷协调优化的配电网电压控制方法,其特征在于,所述步骤20)中电压-有功灵敏度矩阵的表达式为:电压-无功灵敏度矩阵的表达式:
其中,B和G分别为节点导纳矩阵的实部和虚部,P和Q为n阶对角阵,其元素分别为Pi/Vi2和Qi/Vi2;其中,Pi为节点i的有功功率,Qi为节点i的无功功率,Vi为各节点电压。
5.如权利要求1所述的一种光伏与空调负荷协调优化的配电网电压控制方法,其特征在于,所述步骤30)中建立目标函数如下:其中,Npv,Nair分别为参与调节的光伏电源与空调台数;cpv,p,i,cpv,q,i分别为第i台光伏调节有功和无功的补偿价格;Ppv,i,Qpv,i分别为第i台光伏有功功率与无功功率调节量;
Pair,j,cair,j分别为第j台空调的调节功率与补偿价格,△t表示时间间隔。
6.如权利要求5所述的一种光伏与空调负荷协调优化的配电网电压控制方法,其特征在于,所述步骤30)中考虑电压控制约束、光伏和空调的出力约束的约束条件具体包括:(1)电压控制约束
电压控制约束的表达式如下:
其中,ΔU为出现电压问题的节点电压与节点电压参考值之差;Np,Nq分别为参与有功调节和无功调节的节点数;jp,i为第i个节点的有功灵敏度;jq,k为第k个节点的无功灵敏度;Pi为第i个节点的有功调节量;Qk为第k个节点的无功调节量;α为电压控制允许的最大电压偏差,可根据实际电网的电压级别和调压要求进行确定,该约束要求,各节点的功率调节量在经过灵敏度折算成越限最严重的节点侧的电压调节量后,总的电压调节量与该节点的电压偏差之差保持在±α内,即调节后的电压应保持在1-α至1+α范围内;
(2)各节点调节功率上限约束
对光伏电源有:
Ppv,i≤Ppv,max (10)
Qpv,i≤Qpv,max (11)
其中,Ppv,max,Qpv,max分别为光伏有功、无功功率出力上限, 为第i台光伏电源的功率因数;
对空调负荷有:
Pair,i≤Pair,max (13)
其中,Pair,max为空调最大功率;
(3)用户舒适度约束
对于空调负荷,还应满足调节过程中室内温度不超过用户规定的温度上下限,即:Tmin≤Tin,t+1≤Tmax (14)。