The invention discloses a voltage control method based on weight optimization step, in a large-scale system disturbance and fault after optimization scenario, the key control objectives and measures of recognition or recovery of voltage stability, can make the optimal scale control in a relatively fixed range, can significantly reduce the computation. Avoid explosion problem, decision set at the same time, the invention sets the control process calculation for model prediction step to optimize the weights required information, almost no additional computation time, trajectory sensitivity method based on the complex nonlinear programming problem is formulated as a mixed integer programming problem is relatively easy to handle, dramatically reducing the complexity of optimization.
【技术实现步骤摘要】
一种基于阶梯优化权重的电压协调控制方法
本专利技术涉及一种基于阶梯优化权重的电压协调控制方法。
技术介绍
中长期电压稳定问题的慢动态持续几秒钟到几分钟,需要及时采取控制措施防止系统电压恶化发展。在该时间尺度下系统的不确定性特点对控制决策制定有显著影响,传统基于时间断面数据的单步优化方法难以处理模型不匹配问题导致的控制效果偏差。模型预测控制(modelpredictivecontrol,MPC)采用滚动时域多步优化能够有效处理系统不确定性问题,已广泛应用于中长期电压稳定控制问题,但随着系统规模的增加,优化复杂度会显著增加,存在决策集爆炸的风险。现有的分区优化算法存在区域互联,独立控制的问题;区域内单一先导节点的选择不利于优化全局性效果;且当电压薄弱点出现在分区边界时,会出现调压控制器选择不合理的情况,影响电压控制效果。考虑到电压控制问题的局部性特点,在一个故障场景下,相比于规模较大的优化原始决策集,最优控制集往往集中在一个相对较小的范围,因此在电压控制场景下,存在筛选决策集,辨识关键目标节点和控制措施的可能性与必要性。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题,提出了一种基于阶梯优化权重的电压协调控制方法,本专利技术通过识别恢复或稳定电压的关键控制目标与措施,能够使优化规模控制在一个相对固定的范围,可以显著降低优化计算量,有效避免决策集爆炸问题。为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种基于阶梯优化权重的电压协调控制方法,包括以下步骤:(1)在任意时刻采集扰动后广域量测系统传输的实时数据,经过状态估计后得到控制初始时刻的电网实时数据,以此为初值点基于隐式 ...
【技术保护点】
一种基于阶梯优化权重的电压协调控制方法,其特征是:包括以下步骤:(1)在任意时刻采集扰动后广域量测系统传输的实时数据,经过状态估计后得到控制初始时刻的电网实时数据,以此为初值点基于隐式梯形法时域仿真求取当前时刻为开始时刻的预测时域的长度时间段内的预测电压轨迹;(2)提取时域仿真的过程量,求取系统电压节点相对于系统内调压控制措施的轨迹灵敏度,利用预测时域结束时刻的轨迹灵敏度值构建电压响应特性矩阵;(3)基于电压响应特性矩阵,利用模糊聚类方法求取系统节点的关联度特性矩阵,并结合得到的预测轨迹确定优化目标函数中电压偏移项的阶梯权重;(4)利用预测轨迹、轨迹灵敏度和求取的优化目标函数中的阶梯权重,基于模型预测控制方法建立电压协调控制模型,并求解当前控制时域内最优控制序列,将最优控制序列中的控制输入向量施加于系统。
【技术特征摘要】
1.一种基于阶梯优化权重的电压协调控制方法,其特征是:包括以下步骤:(1)在任意时刻采集扰动后广域量测系统传输的实时数据,经过状态估计后得到控制初始时刻的电网实时数据,以此为初值点基于隐式梯形法时域仿真求取当前时刻为开始时刻的预测时域的长度时间段内的预测电压轨迹;(2)提取时域仿真的过程量,求取系统电压节点相对于系统内调压控制措施的轨迹灵敏度,利用预测时域结束时刻的轨迹灵敏度值构建电压响应特性矩阵;(3)基于电压响应特性矩阵,利用模糊聚类方法求取系统节点的关联度特性矩阵,并结合得到的预测轨迹确定优化目标函数中电压偏移项的阶梯权重;(4)利用预测轨迹、轨迹灵敏度和求取的优化目标函数中的阶梯权重,基于模型预测控制方法建立电压协调控制模型,并求解当前控制时域内最优控制序列,将最优控制序列中的控制输入向量施加于系统。2.如权利要求1所述的一种基于阶梯优化权重的电压协调控制方法,其特征是:在每个控制时域初始时刻重复步骤(1)-(4),直到预测时域内各节点电压幅值满足系统正常运行要求。3.如权利要求1所述的一种基于阶梯优化权重的电压协调控制方法,其特征是:所述步骤(2)中,调压控制施加于控制时域内的各采样点处。4.如权利要求1所述的一种基于阶梯优化权重的电压协调控制方法,其特征是:所述步骤(2)中,轨迹灵敏度为电力系统模型相对于控制输入向量求导,施加控制变量所导致的代数变量增量为对应电力系统控制向量对应的电力系统代数向量的轨迹灵敏度。5.如权利要求1所述的一种基于阶梯优化权重的电压协调控制方法,其特征是:所述步骤(2)中,得到的节点电压对于预测时域的长度时间段内采样点时刻施加控制的轨迹灵敏度,母线i处的电压幅值对于控制变量j的轨迹灵敏度为Si,j(t),取其在预测时域结束时刻的值构成电压响应显著度矩阵S,S为Ni×Nj矩阵,Ni和Nj分别为系统节点和控制变量的总数,各个元素的大小能够体现控制对节点电压幅值的影响显著程度。6.如权利要求1所述的一种基于阶梯优化权重的电压协调控制方法,其特征是:所述步骤(3)中,关联度特性矩阵的求取方法以及阶梯权重的设置方法包括:(3-1)对求取的电压响应显著度矩阵进行标准化处理...
【专利技术属性】
技术研发人员:张岩,刘萌,张青青,张高峰,王庆玉,王华佳,
申请(专利权)人:国网山东省电力公司电力科学研究院,山东中实易通集团有限公司,国家电网公司,
类型:发明
国别省市:山东,37
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