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摘要：随着社会的发展，越来越多的新能源被运用于电力系统中，也使得运行参数不确定性增加，对此需建立光伏发电系统并网的合理优化模型，计算分析电压极限区间和承载容量，使用区间优化算法进行计算，将光伏发电并网节点电源容量作为目标函数，以配电网节点电压和支路功率特性进行约束，构建非线性模型，建立科学合理的电力系统配电网。
关键词：光伏新能源；并网系统；区间优化；电力系统
随着工业发展，带来的环境污染也愈加严重，可利用光伏发电新能源缓解雾霾等环境问题，将其与传统配电网有机结合是广受关注的发展趋势，此时需要利用数学建模为新能源并网系统提供充分的理论依据，以光伏并网的区间优化方法进行确定性区间优化的非线性数学建模，使光伏发电系统并网安全稳定运行。
1. 区间不确定性优化
实际工程研究中系统参数的确定一直是难点，数据获取不易，可根据固定的上下边界信息进行区间不确定优化分析，描述未知有界参数变量，将不确定目标函数转化为确定性多目标函数优化问题，以区间中点和间半径描述不确定区间，前者代表系统整体功能描述，后者代表偏离程度描述，将问题延伸为普通非线性优化问题，将不确定转化为确定。
2 光伏并网区间优化模型
2.1模型介绍
在电力系统配电网系统中吗，怎样可控可调的使用新能源并网是研究的关键，现阶段光伏发电系统是配电系统中的特殊负载，也是广义负荷的一部分，另一部分为普通负载，因此二者功率之和为广义负荷功率，可由逆变器进入主电网实现光伏发电系统并网，由于功率间歇性和随机波动性，会造成负荷端电压变化[1] 。在应用中我们可通过控制并网节点电流，达到控制调节光伏发电系统并网的的目的。为对模型进行深入研究，可建立光伏发电系统并网数学模型，以并网节点电源容量为目标函数，在电压、功率等约束下进行区间优化调节建模，模型建立公式如下：
图1 模型建立公式
2.2区间优化的确定性转化
在光伏发电系统并网运行时需确定低压配电系统末端电压工作的范围性，不需要以支路阻抗予以增加，将无功功率添加其中进行补偿，一些研究者提出可引入配电系统潮流计算的灵敏度矩阵，将有功功率合理配比，最终注入于调节并网。在系统的区间优化过程中，并网节点电压和注入容量是优化面对的主要区间变量，可利用两层嵌套的目标函数促使多节点光伏发电并网高效运行，嵌套中利用并网节点电压波动最小和全网有功损耗最小两个变量，以系统的有功功率不等式约束反映光伏发电系统并网调节问题，建立表现两者问题的优化模型。
2.3区间优化的求解
在进行确定性转化时，做法如下：第一，在内层目标函数优化计算中使用前推回代法，在区间边界约束条件下求解节点确定性区间边界，得到最内层优化求解，明确并网节点确定性区间边界和并网容量区间可能度；第二，在外层目标函数优化计算中使用迭代法，在区间可能度约束条件下得到确定性区间边界，保证此时有功功率损耗最小，明确外层优化求解优化区间；第三，注意进行解集的计算，可能会出现区间解集有解和求解空集的情况，确定区间范围内并网优化问题有无解。
2.4 计算分析
计算分析包括算例分析和区间优化结果分析，整个模型在MATLAB R2011b平台上编程，测试IEEE 33节点系统[2] ，考虑到可能发生的电网故障，考虑到由此引发的网络参数变化，得到准确的并网节点负荷功率和光伏出力的随机性，IEEE33节点配电系统配置多条分岔支路，进行优先级排序，以后端位置为最佳，可提升电压效果，进行优化时选择合适的光伏发电系统并网位置和容量；由于光伏并网的目的为协调新能源和配电网，需通过结果对比分析得出光伏与系统匹配程度，以科学的优化配置方案进行样本抽样，进行有功功率的动态区间计算，将新能源与低压配电网中负荷需求进行匹配。
3 总结
电力系统配电网未来的发展离不开对新能源的使用，在应用中需要采用一些技术手段削弱新能源使用的不稳定因素，而光伏新能源的科学使用有利于电力系统的长远发展。光伏发电系统并不固定，其特性具随机波动性，需要采用合理地模型选择适当的接入位置和容量。在系统设计中制定评价指标，包括重心、离散度、偏度和峰度等指标[3] ，考虑到约束条件和有功功率损耗，完善理论参考依据。本文中主要说明针对系统的区间优化探究，通过区间边界实现确定性转化，得到区间可能度和序关系，利用区间分布对新能源利用规划进行调整，在系统计算中全面的利用定性分析和定量计算，得到光伏并网位置和容量，以嵌套结构加强计算准确性，提高计算的速度，达到系统设计要求。
将光伏新能源和并网系统相结合用于电力系统配电网建设中代表着新能源和新技术的有机结合，可减少能源消耗、环境污染，并提升系统的时效性、准确性、专业性，符合可持续发展准则，未来必将取得更广阔的发展。
参考文献:
[1] 胡博，朴在林，周东升.光伏新能源并网系统的区间优化[J].沈阳农业大学学报，2017，12( 12) : 112-114.
[2] 牟洪波，贾承悦.新能源光伏发电系统的应用[J].齐鲁工业大学学报，2014，30( 16) : 196-198.
[3] 任剑锋，于志鹏，杨忠民.新能源光伏发电并网问题研究[J].西部皮革，2017，39(19) : 266-269.
论文作者:陈雄
论文发表刊物:《江苏科技报》2017年2期
论文发表时间:2017/9/22
标签：区间论文; 系统论文; 光伏论文; 新能源论文; 节点论文; 功率论文; 模型论文; 《江苏科技报》2017年2期论文;