基于机会约束规划的有源配电网智能软开关电压控制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于机会约束规划的有源配电网智能软开关电压控制方法，其技术特点在于：包括以下步骤：步骤1、根据选定的配电系统，分别输入支路参数；步骤2、采用k‑means聚类算法进行聚类分析，得到用以描述分布式电源出力不确定性的典型场景及各场景出现的概率；步骤3、建立基于机会约束规划的有源配电网智能软开关电压控制模型；步骤4、引入辅助变量进行二次规划模型转化；步骤5、采用混合整数二次规划算法进行求解；步骤6、输出步骤5的求解结果。本发明专利技术解决了不同置信水平下的智能软开关电压控制策略问题，显著降低了电压越限场景数量，全面改善了配电网运行水平。

Intelligent Soft Switching Voltage Control Method for Active Distribution Network Based on Chance Constrained Programming

The present invention relates to an intelligent soft-switching voltage control method for active distribution network based on chance-constrained programming. Its technical characteristics include the following steps: step 1, input branch parameters respectively according to the selected distribution system; step 2, cluster analysis using k_means clustering algorithm to obtain typical scenarios and scenarios for describing the output uncertainty of distributed generation. Step 3: Establishing an intelligent soft-switching voltage control model based on chance-constrained programming; Step 4, introducing auxiliary variables to transform the quadratic programming model; Step 5, using mixed integer quadratic programming algorithm to solve; Step 6, outputting the solution results of Step 5. The invention solves the problem of intelligent soft switching voltage control strategy under different confidence levels, significantly reduces the number of voltage exceeding scenarios, and comprehensively improves the operation level of distribution network.

【技术实现步骤摘要】
基于机会约束规划的有源配电网智能软开关电压控制方法
本专利技术属于有源配电网电压控制
，涉及有源配电网智能软开关电压控制方法，尤其是一种基于机会约束规划的有源配电网智能软开关电压控制方法。
技术介绍
随着配电网中分布式能源渗透率不断提高，带来了诸如双向潮流、电压越限等一系列问题，与此同时用户侧多样化用电需求以及与电网的灵活互动，使配电网能量流动变得更加复杂。以智能软开关(softopenpoint,SOP)为代表的电力电子装置以其强大的潮流控制能力受到了广泛关注。智能软开关是取代传统联络开关的一种新型智能配电装置，智能软开关的应用将极大地提高配电系统运行的灵活性和可控性，与联络开关相比，智能软开关的功率控制更加安全可靠，避免了开关操作可能带来的安全隐患。现有配电网电压控制手段包括网络重构、电容器组、有载调压变压器(on-loadtapchanger,OLTC)等。网络重构作为调节手段，在正常情况下可以通过改变网络拓扑改善系统的电压分布，而在故障情况下则向其提供自愈策略支持。电容器组向电网提供电压无功控制，从而改善电网电压水平。然而传统的变压器分接头调整、补偿电容器投切等控制方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机会约束规划的有源配电网智能软开关电压控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、根据选定的配电系统，分别输入支路参数，负荷水平，配电网所在区域风机、光伏的分布式电源出力历史数据，网络拓扑连接关系，系统运行电压水平限制和支路电流限制，智能软开关接入位置、容量和损耗系数，基准电压和基准功率初值；步骤2、依据步骤1提供的配电网所在区域风机、光伏的分布式电源出力历史数据，采用k‑means聚类算法进行聚类分析，得到用以描述分布式电源出力不确定性的典型场景及各场景出现的概率；步骤3、依据步骤1提供的配电系统结构及参数以及步骤2得到的场景聚类结果，建立基于机会约束规划的有源配电网智能软开关电...

【技术特征摘要】
1.一种基于机会约束规划的有源配电网智能软开关电压控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、根据选定的配电系统，分别输入支路参数，负荷水平，配电网所在区域风机、光伏的分布式电源出力历史数据，网络拓扑连接关系，系统运行电压水平限制和支路电流限制，智能软开关接入位置、容量和损耗系数，基准电压和基准功率初值；步骤2、依据步骤1提供的配电网所在区域风机、光伏的分布式电源出力历史数据，采用k-means聚类算法进行聚类分析，得到用以描述分布式电源出力不确定性的典型场景及各场景出现的概率；步骤3、依据步骤1提供的配电系统结构及参数以及步骤2得到的场景聚类结果，建立基于机会约束规划的有源配电网智能软开关电压控制模型；步骤4、根据步骤3得到的有源配电网智能软开关电压控制模型，引入辅助变量进行二次规划模型转化；步骤5、将步骤4得到的电压控制二次规划模型，采用混合整数二次规划算法进行求解；步骤6、输出步骤5的求解结果，包括目标函数值、各节点电压幅值、智能软开关控制策略。2.根据权利要求1所述的一种基于机会约束规划的有源配电网智能软开关电压控制方法，其特征在于：所述步骤2的具体步骤包括：(1)从N个数据对象中任意选择k个对象作为初始聚类中心；(2)以距离聚类中心欧氏距离最小为原则，将其余数据对象划分给相应的类别；(3)重新计算每个聚类的中心对象：与同类中其余对象之间的距离之和最小的样本即确定为当前类的中心；(4)重复步骤(2)和步骤(3)，直到聚类中心不再变化，聚类结束，输出聚类结果；基于聚类分析的结果，统计各场景出现的概率，具体关系如下式：πm＝Card(Cm)/N式中，πm为第m个类簇即场景m出现的概率；N为待聚类数据的总个数，Card(Cm)为第m个类簇所含数据对象的个数。3.根据权利要求1所述的一种基于机会约束规划的有源配电网智能软开关电压控制方法，其特征在于：所述步骤3的具体方法为：设定系统电压越限情况fV和系统损耗fL的加权和为目标函数，分别考虑配电系统潮流约束、配电系统安全运行机会约束、分布式电源运行约束和智能软开关运行约束；其中，设定系统电压越限情况fV和系统损耗fL的加权和为目标函数表示为：minf＝αLfL+αVfV式中，Ωt为系运行时段的集合，Ωn为系统所有节点的集合，Ωb为系统支路的集合，Ωs为分布式电源出力场景的集合；f为目标函数，αV和αL分别为系统电压越限情况fV和系统损耗fL的权重系数；Rij为支路ij的电阻，Is，t，ij为场景s、t时段节点i流向节点j的电流幅值；Δt为优化步长；ps为...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚宗强，赵长伟，马世乾，杨得博，赵风松，张慧颖，王旭东，崇志强，于建成，徐科，周长新，姚程，尚学军，李庆镭，刘伟，王成山，李鹏，宋关羽，吴磊，郭悦，丁一，崔柏，杨占民，赵村，张洋，项添春，李国栋，戚艳，王天昊，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司电力科学研究院，国网天津市电力公司，国家电网有限公司，天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12