一种含分布式光伏配电网有功无功协调优化控制方法技术

本发明专利技术提供一种含分布式光伏配电网有功无功协调优化控制方法，所述方法包括：S1、基于模型预测控制方法，根据不同时间尺度的控制目标和控制变量，将配电网系统控制过程分为长时间尺度优化控制、短时间尺度优化控制，并建立长时间尺度优化控制模型和短时间尺度优化控制模型；S2、将长时间尺度优化控制和短时间尺度优化控制的求解问题转化为二阶锥规划问题；S3、长时间尺度优化控制模型基于光伏出力及负荷需求预测信息，采用多步滚动优化求解各可控装置的有功无功出力，短时间尺度优化控制模型以长时间尺度的优化控制模型的求解结果为基准值，滚动求解各可控装置的有功无功出力增量。

【技术实现步骤摘要】
一种含分布式光伏配电网有功无功协调优化控制方法
本专利技术涉及电力系统控制领域，更具体地，涉及一种含分布式光伏配电网有功无功协调优化控制方法。
技术介绍
近年来，随着分布式发电技术的不断发展，分布式光伏在配电网中的渗透率不断提高，对配电网的安全稳定运行提出了新的挑战。分布式光伏出力及负荷需求具有随机性与波动性，预测误差随预测时间的提前而增大，增加了系统优化控制的难度。模型预测控制(ModelPredictiveControl，MPC)是解决这一问题的有效途径，它能够克服系统的不确定性，其在电力系统优化控制中的应用受到广泛重视。模型预测控制是一种基于模型的有限时域闭环优化控制算法，具有易于建模、控制效果良好、鲁棒性强等优点，能够有效应对系统的非线性、时变性和不确定性，广泛应用于炼油、化工、冶金、和电力等复杂工业过程控制中。模型预测控制由预测模型、滚动优化和反馈校正构成。与传统的开环优化一次下发全部优化指令的优化方式不同，模型预测控制采用滚动优化策略，其机理为：在每一采样时刻，根据当前系统状态及测量信息，基于预测模型对未来状态的预测结果，在线求解一个有限时长的最优控制问题，得到当前时刻和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含分布式光伏配电网有功无功协调优化控制方法，其特征在于，包括：S1、基于模型预测控制方法，根据不同时间尺度的控制目标和控制变量，将配电网系统控制过程分为长时间尺度优化控制、短时间尺度优化控制，并建立长时间尺度优化控制模型和短时间尺度优化控制模型；S2、将长时间尺度优化控制和短时间尺度优化控制中的非凸、非线性约束条件采用二阶锥方法进行松弛处理，将长时间尺度优化控制模型和短时间尺度优化控制模型的求解问题转化为二阶锥规划求解问题；S3、长时间尺度优化控制模型基于光伏出力及负荷需求预测信息，采用多步滚动优化求解各可控装置的有功无功出力，短时间尺度优化控制模型以长时间尺度的优化控制模型的求解结果为基...

【技术特征摘要】
1.一种含分布式光伏配电网有功无功协调优化控制方法，其特征在于，包括：S1、基于模型预测控制方法，根据不同时间尺度的控制目标和控制变量，将配电网系统控制过程分为长时间尺度优化控制、短时间尺度优化控制，并建立长时间尺度优化控制模型和短时间尺度优化控制模型；S2、将长时间尺度优化控制和短时间尺度优化控制中的非凸、非线性约束条件采用二阶锥方法进行松弛处理，将长时间尺度优化控制模型和短时间尺度优化控制模型的求解问题转化为二阶锥规划求解问题；S3、长时间尺度优化控制模型基于光伏出力及负荷需求预测信息，采用多步滚动优化求解各可控装置的有功无功出力，短时间尺度优化控制模型以长时间尺度的优化控制模型的求解结果为基准值，滚动求解各可控装置的有功无功出力增量。2.根据权利要求1所述的含分布式光伏配电网有功无功协调优化控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：S11、基于模型预测控制方法，将控制过程划分为长时间尺度优化控制和短时间尺度优化控制；根据长时间尺度优化控制保证系统运行的经济性的优化目的，建立长时间尺度优化控制模型；根据短时间尺度优化控制保证系统运行的安全性的优化目的，建立短时间尺度优化控制模型；S12、根据长时间尺度优化控制模型和短时间尺度优化控制模型的优化目的，选择长时间尺度优化控制模型和短时间尺度优化控制模型的优化目标；S13、根据优化目标分别设定长时间尺度优化控制模型和短时间尺度优化控制模型的约束条件。3.根据权利要求2所述的含分布式光伏配电网有功无功协调优化控制方法，其特征在于，所述步骤S11具体包括：基于模型预测控制方法，建立长时间尺度优化控制模型，基于光伏出力及负荷需求的预测数据，以ΔT为时间间隔，滚动求解未来M·ΔT时间段内系统中各可控装置的有功无功出力；基于模型预测控制方法，建立短时间尺度优化控制模型，根据当前系统运行状态及更小时间尺度的光伏出力及负荷需求预测数据，以Δt为时间间隔，滚动求解未来N·Δt时间段内系统中各可控装置的有功无功出力；所述M和N分别为长时间尺度优化控制模型和短时间尺度优化控制模型的控制步长，Δt＜ΔT。4.根据权利要求3所述的含分布式光伏配电网有功无功协调优化控制方法，其特征在于，所述步骤S12包括：所述长时间尺度优化控制模型中，以配电网系统网损最小为优化目标，并通过计算t0至t0+M·ΔT时间段内各支路线路的网损的总和计算配电网系统网损，t0为长时间尺度优化控制模型滚动优化起始时间；所述短时间尺度优化控制模型中，以配电网系统网损最小为优化目标，并通过计算t0至t0+M·Δt时间段内各支路线路的网损的总和计算配电网系统网损。5.根据权利要求4所述的分布式光伏配电网有功无功协调优化控制方法，其特征在于：所述长时间尺度优化控制模型中，各支路线路的网损的总和计算公式为：iij,t＝f(Kij,t,Hc,i,t,Pch,i,t,Pdis,i,t,QDG,i,t,QSVC,i,t)所述短时间尺度优化控制模型中，各支路线路的网损的总和计算公式为：式中，minF为系统网损最小值；t0为长时间尺度滚动优化起始时间，n为节点数，rij为线路ij的电阻，iij,t为t时刻线路ij的电流的平方，表示为各可控变量的函数；c(i)表示所有以i为线路首节点的线路末节点的集合；Kij,t有载调压变压器的可调档位；Hc,i,t为补偿电容器组调节档位；Pch,i,t、Pdis,i,t分别为储能装置的充放电功率；QDG,i,t、QSVC,i,t分别表示t时刻节点i处分布式光伏以及静止无功补偿装置的无功功率；表示t时刻储能装置充放电功率；分别表示分布式光伏及静止无功补偿装置无功出力长时间尺度优化控制的参考值；ΔPch,j,t、ΔPdis,j,t、ΔQDG,j,t、ΔQSVC,j,t分别表示t时刻短时间尺度优化控制储能装置充放电功率的调整值、分布式光伏及静止无功补偿装置无功出力的调整值。6.根据权利要求5所述的分布式光伏配电网有功无功协调优化控制方法，其特征在于，所述步骤S13中包括潮流约束，所述潮流...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐云峰，张颖，陈荣成，刘钰鹏，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11