光伏并网

阐述了分布式光伏并网对配电网的影响，重点介绍了微电网概念与特征、国内外研究现状，分享了典型微电网示范工程以及面向配变低压台区的微电网技术，最后对台区微电网技术发展提出建议。

随着并网光伏数量和容量的增加，中压配电网电压波动及网损过大等问题日益突出。为此计及中压配电网的通信条件与计算能力等特点，提出了一种面向中压配电网的分布式光伏集中调控优化策略，抑制中压配电网电压波动及网损过大。分析光伏并网对配电网电压及网损影响，构建了以中压配电网潮流平衡方程、节点电压、支路电流及系统运行为约束，以网损最小、电压波动最小和分布式电源消纳最大为目标的多目标优化控制模型；采用商用CPLEX对模型进行求解；最后结合算例仿真对模型进行了有效性验证。结果表明，所提优化控制模型可有效降低配电网电压波动，合理分配分布式电源出力，降低网络损耗，同时保证光伏利用率处于相对合理区间。

为了解决大规模分布式光伏接入配电网导致光伏并网点出现电压越限问题，提出了一种基于分布式共识协同(distributed consensus collaboration, DCC)的光伏逆变器电压控制方法。光伏逆变器电压控制采用基于功率调节的下垂控制模式，利用下垂控制调节光伏的有功功率与无功功率，实现对光伏并网点电压的控制。分布式协同共识是将接入系统的光伏有功功率输出与光伏最大输出跟踪比作为状态变量，通过分布式共识协同算法实现下垂控制启动参数的调整和光伏逆变器之间的电压协同控制。通过一个含分布式光伏的真实馈线系统进行算例验证，基于德国DIgSILENT软件进行仿真。结果表明，所提电压控制方法能有效抑制光伏并网点的电压越限问题，并在电压调节过程中降低光伏有功功率出力的削减，提升光伏逆变器的无功功率调节量。

在国家“双碳”战略目标和新型电力系统构建等大背景下，分布式光伏并网容量急剧增加，对电力系统运行模式产生了深刻影响，思极科技结合分布式光伏发展特点和当前分布式光伏接入面临的难题，总结提炼了在新型电力系统构建过程中电源侧、电网侧和负荷侧面临的“痛点”，并针对各方的“痛点”进行了深入分析和专项课题研究。提出了分布式光伏调控“5G+可信WLAN”思极科技解决方案，同时对思极科技相关产品和应用案例进行介绍。

本技术报告介绍了国内外光伏发电现状和前景以及低电压穿越的性能要求和检测方法；研究了电网常见故障类型及电压矢量的故障响应特性，研究了电压跌落发生装置的不同实现方式；研制了适用于光伏逆变器低电压穿越性能检测的“短路发生器”和“交流变频器”两种低电压穿越检测装置；提出了光伏逆变器低电压穿越检测流程规范；根据文中提出了“短路发生器”型检测装置关键设备的计算方法搭建了真实的检测模型，并完成了光伏逆变器低电压穿越性能的检测。起草 IEC 标准《光伏并网逆变器低电压穿越测试规程》，目前该标准已正式颁布执行。

针对原有配电网故障恢复策略在处理高渗透率分布式光伏并网时效率低、易陷入局部收敛等问题，提出了一种基于量子萤火虫算法的配电网故障恢复策略。首先，以最小化失电负荷量为主和最小化网络损耗为从，构建主从双目标优化目标函数，并计及约束条件建立含分布式光伏并网的配电网故障恢复模型。其次，为克服标准萤火虫算法的不足，采用量子编码和量子旋转门的方式提高萤火虫算法的寻优速度和全局搜索能力，缩短故障恢复模型求解时间。然后，采用量子萤火虫算法求解故障恢复模型，通过控制配电网系统开关的通断，在保证重要负荷恢复供电的基础上尽可能多地恢复失电负荷，同时减少网络损耗。最后，在IEEE 33节点系统上进行算例分析以验证所述方法的可行性和优越性。

为了增强光伏并网的稳定性，提高光伏发电功率预测精度，提出一种基于相似日聚类、群分解(swarm decomposition, SWD)和MBI-PBI-ResNet深度学习网络模型的光伏发电功率超短期预测方法。首先，使用快速傅里叶变换(fast fourier transform, FFT)提取太阳辐照度的期望频率，将其作为聚类特征向量，并根据此聚类特征向量采用自适应仿射传播聚类(adaptive affinity propagation clustering, AdAP)实现相似日聚类。其次，对每一类相似日分别使用群分解算法进行分解，以提取原始数据的多尺度波动规律特征。最后，利用MBI-PBI-ResNet来实现对天气环境多变量关联影响下的时序特征挖掘以及对多尺度分量的局部波形空间特征和长时间依赖时序特征的同时挖掘，并对不同类型特征进行综合集成来实现光伏发电功率超短期预测。研究结果表明：所提方法在光伏发电功率超短期预测领域相较于其他深度学习方法预测精度提高了3%以上，说明此方法在光伏发电功率超短期预测领域具有较高的预测精度和较强的泛化能力。

研制新型逆变器，实现光伏、储能一体化逆变，减少并网点。增加智能控制模块，实现充电接口预留，对分布式电源远程实时监测和控制。我们提出一种基于大数据、边缘计算等技术的高效分布式储能控制系统，通过研究设备终端和中台系统，电动汽车增加储能容量，实现收益再扩大。 电价激励推动分布式能源参与负荷调控，做到分布式能源可测、可调、可控和投资最少的情况下，提高配电网对光伏并网的消纳能力，达到提升电网的运行质量的目的。

在传统不对称故障低电压穿越控制中，由于控制自由度有限，并网逆变器控制存在无法同时实现输出电流负序分量和直流侧电压二倍频波动抑制的问题。对此，文中提出一种不对称故障下两级式光伏并网系统低电压穿越的多目标解耦控制策略。该策略将逆变器的控制目标设置为输出电流负序分量抑制，给出了综合考虑逆变器输出电流限幅和无功输出需求的逆变器电流内环控制参考值计算方法；通过双向Buck-Boost变换器将超级电容接入直流母线电容两端维持其电压稳定，并将直流侧电压二倍频波动转移至超级电容输入侧进行抑制。仿真结果表明，相比传统控制方法，所提控制策略有效降低了逆变器三相间的不平衡度，改善了输出电流畸变，减小了直流侧电压二倍频波动。

电网企业支持分布式光伏新能源大量并网，实现传统能源替代，减少碳排放，十四五期间，随着大量分布式光伏电源并网，配电网面临重过载，电压越限，光伏无序发电等安全风险，我们应该主动采取措施防范和化解这些风险。但是传统单电源配电网运维方式难以适应分布式光伏并网后的多源配电网运维要求，通过大数据分析，智能研判等技术替代人工计算，经验判断，实现配电网安全、高效、智能化运维模式是今后配电网发展的方向。