一种考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法技术

一种考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法。其包括利用配电网馈线末端电压互感器获得各个负荷节点电压信息，从中选取负荷节点电压最小值Vend，并计算出馈线首端额定电压V0与负荷节点电压最小值Vend间的电压降VD；设定负荷节点在不同电压等级下电压降限值VDh和两种负荷节点电压带宽

A voltage and reactive power control method for distribution network considering demand side response

A voltage and reactive power control method for distribution network considering demand side response is presented. It uses the voltage transformer at the end of the feeder line of the distribution network to obtain the voltage information of each load node, selects the minimum voltage Vend of the load node, and calculates the voltage drop VD between the nominal voltage V0 of the first end of the feeder and the minimum value Vend of the load node voltage, and sets the voltage drop limit value VDh and two kinds of load nodes at different voltage levels. Load node voltage bandwidth

【技术实现步骤摘要】
一种考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法
本专利技术属于配电网电压无功控制
，特别是涉及一种考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法。
技术介绍
配电网负荷节点电压的高低与电网损耗和电能质量直接相关，是配电网健康运行的关键。在传统的配电网中，因缺少相关的负荷控制措施，因此配电网负荷一般不参与配电网无功电压的调整。需求侧响应是通过控制负荷来调节电网功率的一种新方法，随着技术的进步，需求侧响应技术逐渐成熟，配电网负荷控制开始普及。但对于考虑负荷参与需求侧响应后的配电网电压无功控制，尚无成熟的电压无功控制方法。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法。为了达到上述目的，本专利技术提供的考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法包括按顺序进行的下列步骤：步骤1)利用配电网馈线末端电压互感器获得各个负荷节点电压信息，从中选取负荷节点电压最小值Vend，并计算出馈线首端额定电压V0与负荷节点电压最小值Vend间的电压降VD；步骤2)根据咨询专家以及运行经验设定负荷节点在不同电压等级下电压降限值VDh和两种负荷节点电压带宽然后将由步骤1)计算得到的电压降VD与上述设定的电压降限值VDh进行比较，并根据负荷节点电压带宽确定出相应的负荷节点电压期望值带宽Vbw的范围；步骤3)根据实际情况设定负荷节点电压期望值Vset，调节分级调压器分接头的数量，将负荷节点电压值调整至上述负荷节点电压期望值Vset的带宽之内，投切电容器，根据配电网的无功缺额对配电网无功进行补偿。在步骤2)中，所述的根据咨询专家以及运行经验设定负荷节点在不同电压等级下电压降限值VDh和两种负荷节点电压带宽然后将由步骤1)计算得到的电压降VD与上述设定的电压降限值VDh进行比较，并根据负荷节点电压带宽确定出相应的负荷节点电压期望值带宽Vbw的范围具体方法是：如果VD>VDh，说明负荷较高，则有：如果VD<VDh，说明负荷较低，则有：由此得出负荷节点电压期望值的带宽的范围为±Vbw。在步骤3)中，所述的根据实际情况设定负荷节点电压期望值Vset，调节分级调压器分接头的数量，将负荷节点电压值调整至上述负荷节点电压期望值Vset的带宽之内，投切电容器，根据配电网的无功缺额对配电网无功进行补偿的具体方法是：步骤3.1)调节分级调压器分接头的数量；如果Vend<(Vset-Vbw)，则有：tap＝tap+1(3)其中，tap代表分级调压器分接头的数量；如果Vend>(Vset+Vbw)，则有：tap＝tap-1(4)步骤3.2)投切电容器投切电容器时，首先对所有电容器按操作顺序进行排序；容量大的电容器先投入，容量小的电容器后投入；当切除电容器时，容量大的电容器先切除，容量小的电容器后切除；当电容器容量相同时，离变电站远的电容器先动作。同时确保投入电容器的额定容量不超过馈线的无功缺额；如果Qbri>dmaxQci，则有：SWi＝闭合(5)如果Qbri<dminQci，则有：SWi＝开启(6)公式中，dmax,dmin是用来防止机械振荡的最大、最小系数；Qci是第i个电容器的额定容量；Qbri是馈线的无功缺额；SWi是第i个电容器的投切状态。本专利技术提供的考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法的有益效果：(1)方法简单易行，科学合理；(2)通过调节各负荷节点的电压，补偿各节点的无功缺额，提高系统运行的稳定性，减少系统的能耗，促进配电网节能、稳定运行。附图说明图1为本专利技术提供的考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术提供的考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法进行详细说明。如图1所示，本专利技术提供的考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法包括按顺序进行的下列步骤：步骤1)利用配电网馈线末端电压互感器获得各个负荷节点电压信息，从中选取负荷节点电压最小值Vend，并计算出馈线首端额定电压V0与负荷节点电压最小值Vend间的电压降VD；步骤2)根据咨询专家以及运行经验设定负荷节点在不同电压等级下电压降限值VDh和两种不同负荷情况下的负荷节点电压带宽然后将由步骤1)计算得到的电压降VD与上述设定的电压降限值VDh进行比较，并根据负荷节点电压带宽确定出相应的负荷节点电压期望值带宽Vbw的范围；具体方法是：如果VD>VDh，说明负荷较高，则有：如果VD<VDh，说明负荷较低，则有：由此得出负荷节点电压期望值的带宽的范围为±Vbw。步骤3)根据实际情况设定负荷节点电压期望值Vset，调节分级调压器分接头的数量，将负荷节点电压值调整至上述负荷节点电压期望值Vset的带宽之内，投切电容器，根据配电网的无功缺额对配电网无功进行补偿。具体方法是：步骤3.1)调节分级调压器分接头的数量；如果Vend<(Vset-Vbw)，则有：tap＝tap+1(3)其中，tap代表分级调压器分接头的数量；如果Vend>(Vset+Vbw)，则有：tap＝tap-1(4)步骤3.2)投切电容器投切电容器时，首先对所有电容器按操作顺序进行排序；容量大的电容器先投入，容量小的电容器后投入；当切除电容器时，容量大的电容器先切除，容量小的电容器后切除；当电容器容量相同时，离变电站远的电容器先动作。同时确保投入电容器的额定容量不超过馈线的无功缺额；如果Qbri>dmaxQci，则有：SWi＝闭合(5)如果Qbri<dminQci，则有：SWi＝开启(6)公式中，dmax,dmin是用来防止机械振荡的最大、最小系数；Qci是第i个电容器的额定容量；Qbri是馈线的无功缺额；SWi是第i个电容器的投切状态。为了验证本专利技术提供的考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法的鲁棒性、节能性，下面建立配电网模型对本专利技术方法进行验证。利用数据采集与控制监视系统(SCADA)获取配电网实际负荷参数，确定各负荷所属的负荷类型为恒定阻抗负荷、恒定电流负荷、恒定能量负荷、恒定功率负荷四类负荷中的一种。根据我国发布的负荷分配，用户各种用电设备所述的负荷类型情况如下：照明设备-恒定阻抗负荷旋转设备-恒定电流负荷空调设备-恒定能量负荷加热设备-恒定功率负荷。根据上述确定的四种负荷分类，分别建立配电网恒定阻抗负荷、恒定电流负荷、恒定能量负荷、恒定功率负荷四类负荷模型，根据上述四种负荷模型建立配电网系统模型。具体步骤如下：步骤1)建立恒定阻抗负荷模型在馈线末端，线路的额定电压是230伏，通过公式(7)，计算得到恒定阻抗负荷的阻抗额定值Rhz。式(7)中，P*代表在230V电压下测得的铭牌功率。使用公式(8)计算恒定阻抗负荷的功率Phz式(8)中，Vhz表示恒定阻抗负荷节点电压值。步骤2)建立恒定电流负荷模型对于恒定电流负荷，流过负荷和线路的电流是恒定的，计算线路电流额定值Ihl：计算恒定电流负荷的功率PhlPhl＝VhlIhl(10)式(10)中，Vhl表示恒定负荷节点电压值。步骤3)建立恒定能量负荷模型恒定能量负荷模型由于其消耗的总能量始终不变，因此恒定能量负荷消耗的有功功率也不变，始终本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法，其特征在于：所述的考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法包括按顺序进行的下列步骤：步骤1)利用配电网馈线末端电压互感器获得各个负荷节点电压信息，从中选取负荷节点电压最小值Vend，并计算出馈线首端额定电压V0与负荷节点电压最小值Vend间的电压降VD；步骤2)根据咨询专家以及运行经验设定负荷节点在不同电压等级下电压降限值VDh和两种负荷节点电压带宽

【技术特征摘要】
1.一种考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法，其特征在于：所述的考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法包括按顺序进行的下列步骤：步骤1)利用配电网馈线末端电压互感器获得各个负荷节点电压信息，从中选取负荷节点电压最小值Vend，并计算出馈线首端额定电压V0与负荷节点电压最小值Vend间的电压降VD；步骤2)根据咨询专家以及运行经验设定负荷节点在不同电压等级下电压降限值VDh和两种负荷节点电压带宽然后将由步骤1)计算得到的电压降VD与上述设定的电压降限值VDh进行比较，并根据负荷节点电压带宽确定出相应的负荷节点电压期望值带宽Vbw的范围；步骤3)根据实际情况设定负荷节点电压期望值Vset，调节分级调压器分接头的数量，将负荷节点电压值调整至上述负荷节点电压期望值Vset的带宽之内，投切电容器，根据配电网的无功缺额对配电网无功进行补偿。2.根据权利要求1所述的考虑需求侧响应的配电网电压无功控制方法，其特征在于：在步骤2)中，所述的根据咨询专家以及运行经验设定负荷节点在不同电压等级下电压降限值VDh和两种负荷节点电压带宽然后将由步骤1)计算得到的电压降VD与上述设定的电压降限值VDh进行比较，并根据负荷节点电压带宽确定出相应的负荷节点电压期望值带宽Vbw的范围具体方法是：如果VD>VDh，说明负荷较高，则有：如果VD<VDh，说...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘聪，庄剑，张军，迟福建，李桂鑫，王哲，李盛伟，王鑫，孙阔，易文飞，张艺伟，薛连志，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，国家电网公司，华北电力大学，北京蓝海新源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12