一种基于分布式计算的输配电网一体化无功优化方法技术
An integrated reactive power optimization method for transmission and distribution network based on Distributed Computing
The invention discloses a method based on distributed computing grid integration method for reactive power optimization, using generalized master-slave decomposition method of transmission and distribution network optimization problem for transmission network optimization of reactive power, reactive power optimization of distribution network and boundary information interaction in three parts, by alternately solving transmission network, distribution network reactive power optimization problem of penalty two the function primal dual interior point method, through the exchange of boundary factors (boundary connecting node voltage, the boundary of the Lagrange equivalent power and objective function multiplier information) involved in the coordination, implementation of distributed reactive power optimization calculation. The calculation of reactive power optimization of discrete variable universal boundary multiplier difficulties, introducing two penalty function based on regular discrete variables, so the transmission and distribution network optimization objective function is differentiable can be divided on the processing of discrete variables. The invention adopts the distributed calculation method to solve the integrated reactive power optimization problem of the transmission and distribution network, and maintains the existing calculation mode of the transmission and distribution network, and has higher calculation accuracy.
【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式计算的输配电网一体化无功优化方法
本专利技术涉及一种输配电网一体化无功优化方法，特别是涉及一种基于分布式计算的输配电网一体化无功优化方法，属于电力系统优化运行
技术介绍
随着DG在配电网中渗透比例的持续增长，配电网将兼具电源接纳、电能分配、协同输电网运行的作用。配电网的运行特性和运营模式将变得日益复杂，与主网联系更加紧密，无功调节手段更加丰富。输电网无功优化不能再忽视配网的无功电压支撑作用，传统相对独立的输配电网无功优化经济性和安全性难以保证，输配电网一体化无功优化可在更大范围内实现无功资源的合理配置。基于输、配网分布自治、集中协调的管理模式，实现输配网一体化分布式无功电压控制具有重要的研究意义。输配电网电压等级、网络结构等方面存在较大差异，管理调控分属不同控制中心。因此输配电网分布式计算需要分解协调计算。目前关于输配电网分布式无功优化有一定研究。例如：《大电网自动电压控制技术的研究与发展》(电力科学与技术学报，2007年第22卷第1期第7页)提出采用关口电压或无功功率作为协调变量的分层自动电压控制(AVC)，但是此种方法不适用于大量DG接...
【技术保护点】
一种基于分布式计算的输配电网一体化无功优化方法，所述输配电网包括一个输电网和多个配电网，各配电网和输电网之间通过各自对应的边界节点联系；其特征在于，包括如下步骤：步骤1，对第k个配电网边界电压幅值和相角赋初值，根据所赋初值对输配电网进行一体化分布式潮流计算，得到潮流结果并判断潮流结果是否收敛；若不收敛则停止计算，否则输出一体化潮流边界节点状态变量
【技术特征摘要】
1.一种基于分布式计算的输配电网一体化无功优化方法，所述输配电网包括一个输电网和多个配电网，各配电网和输电网之间通过各自对应的边界节点联系；其特征在于，包括如下步骤：步骤1，对第k个配电网边界电压幅值和相角赋初值，根据所赋初值对输配电网进行一体化分布式潮流计算，得到潮流结果并判断潮流结果是否收敛；若不收敛则停止计算，否则输出一体化潮流边界节点状态变量k＝1,2,…,NDis，NDis为配电网的数量，开始输配电网一体化分布式无功优化计算；步骤2，利用广义主从分裂法将输配电网一体化分布式无功优化计算模型分解为输电网无功优化、第k个配电网无功优化和边界节点信息交互三个模型；迭代次数赋初值m＝1，第k个配电网边界影响因子赋初值对应的输电网边界影响因子赋初值第k个配电网边界电压幅值、相角分别为步骤3，根据步骤2分解得到的第k个配电网无功优化模型，采用二次罚函数-原对偶内点法进行无功优化计算，第k个配电网边界电压幅值、相角分别为输网边界影响因子取优化计算得到边界功率及配网边界影响因子并发送给输电网作为迭代数据；步骤4，根据步骤2分解得到的输电网无功优化模型，采用二次罚函数-原对偶内点法进行无功优化计算，输电网中与各配电网对应的边界节点的负荷功率值取配电网边界影响因子取优化计算得到输电网中与各配电网对应的边界节点的电压幅值相角和输电网边界影响因子并发送给配电网作为迭代数据；步骤5，步骤4完成后，判断边界节点的状态变量和影响因子是否收敛，若收敛则计算成功，否则m＝m+1，将步骤4计算得到的电压幅值、相角作为下一次迭代时各个配电网边界节点的电压幅值、相角，即并返回步骤3。2.根据权利要求1所述基于分布式计算的输配电网一体化无功优化方法，其特征在于，步骤2所述利用广义主从分裂法将输配电网一体化分布式无功优化计算模型分解为输电网无功优化、第k个配电网无功优化和边界节点信息交互三个模型，其中输配电网分解前数学模型为：输配电网全局无功优化目标函数为：其中，NDis为配电网的数量，xM表示输电网内部变量向量，xpcc,k分别表示第k个配电网内部变量向量、边界变量向量，fM、分别表示输电网、第k个配电网优化的目标函数；输电网内部等式与不等式约束为：gM(xM)≤0其中，hM表示输电网潮流约束，gM表示输电网的状态变量与控制变量的不等式约束；第k个配电网内部等式与不等式约束为：其中，表示第k个配电网潮流约束，表示状态变量与控制变量的不等式约束；输配电网边界约束如下：gpcc,k(xpcc,k)≤0k＝1，…，NDis其中，hpcc,k为输电网与第k个配电网的边界等式约束条件，gpcc,k为输电网与第k个配电网的边界不等式约束条件。3.根据权利要求1所述基于分布式计算的输配电网一体化无功优化方法，其特征在于，步骤2所述基于广义主从分裂法将输配电网一体化分布式无功优化计算模型分解为输电网无功优化、第k个配电网无功优化和边界节点信息交互三个模型，其中输电网分解后无功优化模型为：其中，表示分解后的输电网目标函数，ΩM表示输电网所有节点的集合，Vi、Vj分别表示节点i、j的电压幅值，Gij表示节点i、j之间的电导，θij表示节点i、j之间的相角差，NDis为配电网的数量，xpcc,k表示第k个配电网边界变量向量，xpcc,k＝[VM,pcc,kθM,pcc,k]T，VM,pcc,k、θM,pcc,k分别为输电网中与第k个配电网的边界节点的幅值和相角，～表示变量在该子问题求解过程中为定值，T表示转置，αk具体表示为：其中，表示第k个配电网优化的目标函数，表示第k个配电网潮流约束，表示状态变量与控制变量的不等式约束，分别表示分解后的第k个配电网边界等式约束、不等式...
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