一种配电网单时段调度方法技术

本发明专利技术提供一种计及电压安全性(包括电压越界、稳定性)的配电网单时段调度方法，仅考虑配网系统当前运行状态，首先，将反映配电网电压安全性的电压质量评价Lv指标和系统网络损耗设置为子目标函数，构建考虑静态电压安全性和系统运行经济性的无功优化目标函数；其次，根据当前系统的运行状态利用综合考虑主观权重和客观权重的组合权重计算法进行归一化赋权；最后，确定优化的约束条件，得到一种配电网单时段无功优化方法。上述方法同时考虑了配电网的电压安全性与运行经济性，并根据系统运行状态对目标函数进行赋权，更符合实际情况。

A single period scheduling method for distribution network

【技术实现步骤摘要】
一种配电网单时段调度方法
本专利技术涉及电力系统运行控制
，尤其涉及一种综合考虑配电网电压安全性(电压稳定性和电压越界)和运行经济性的单时段多目标无功优化调度方法。
技术介绍
目前，随着资源、环境问题日益严重，以风电、光伏为代表的分布式电源大量接入配电网，使得传统单源辐射状配电网转变为多源的主动配电网。而风电、光伏等分布式电源出力具有强随机性、间歇性和波动性，这使得主动配电网中功率波动、电压越限问题严重，需要建立能够实时考虑配电网电压越界和稳定性的无功优化调度方法，为调度人员作出正确的判断、解决问题提供参考依据。现有的配电网自动电压无功控制(AVC)主要以经济性为目标，配电网中频繁出现的电压越界问题确往往被忽略。分布式电源大量接入之后，通过AVC无功优化控制无法提升电力系统运行可靠性。因此，研究实时考虑配电网电压越界和稳定性的无功优化调度方法具有良好的实际意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种计及电压安全性和电网运行经济性的配电网单一时段多目标无功电压优化方法，该方法能较好地实现优化配电网电压质量与运行经济性的优化目标，为配电网无功优化运行提供更可靠的参考依据。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种计及配电网电压安全性和运行经济性的无功电压优化方法，所述方法包括：步骤1、根据一种反映配电网安全性的综合电压质量评价指标Lv和反映系统运行经济性的系统网络损耗确定无功优化子目标函数。步骤2、根据电力系统的运行状态，采用结合主观赋权和客观赋权的组合权重计算方法赋权并归一化处理，得到无功优化模型目标函数。步骤3、根据节点的功率平衡约束、无功补偿上下限约束等确定等式、不等式约束条件，得到无功优化模型约束条件。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，上述方法同时考虑了配电网的电压安全性与运行经济性，且根据实际运行状态对子目标函数进行组合权重赋权，无功优化结果更符合配电网实际运行的要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的配电网单时段多目标无功优化方法流程示意图；图2为本专利技术实施例中某地区20KV实际配电网系统示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本专利技术实施例提供的计及电压安全性配电网多目标无功优化方法流程示意图，所述方法包括：步骤1、根据一种反映配电网安全性的综合电压质量评价指标Lv和反映系统运行经济性的系统网络损耗确定无功优化子目标函数；在该步骤1中，将一种能够反映配电网电压稳定性和电压越界的综合电压质量评价指标Lv作为子目标函数f1,其中式中：n为配网系统节点数，Ui、Uj为支路首末两端节点i与节点j的电压值，δ为支路首末两端电压的相角差。通过调节Lv指标的相关参数，可以使其适用于不同电压等级的配电网。将系统网络损耗作为子目标函数f2，其中式中Ploss为系统的网络损耗，n为网络的节点数，Pi为系统每一节点的注入有功功率；Pi,d为系统中节点i的有功负荷。步骤2、根据电力系统的运行状态，采用结合主观赋权和客观赋权的组合权重计算方法赋权并归一化处理，得到无功优化模型目标函数；在该步骤2中，子目标函数组合权重计算并归一化处理的过程具体为：利用组合权重计算方法进行赋权，该方法结合主观赋权法与客观赋权法，形成如下的组合权法：qi＝xiyi(3)式中qi为第i个指标的组合权数，xi为第i个指标的主观权数，yi为第i个指标的客观权数。主观权数的计算根据其在电力系统运行状态下的重要程度进行赋值，假设有n个专家对m个目标函数进行评价，评价矩阵为，式中aij表示专家i按目标函数的重要性对第j个目标的评价值。各个专家对该目标函数的平均值平均以后可以得到相应的主观权数，即主观权数为为了反映控制量对目标函数变化的敏感度，采用变异系数法计算客观权数，在控制量变化相同时，变异越大，对应的客观权系数越大。假设有m个目标函数，n个样本，评价矩阵为，式中bij为第i个样本第j个目标函数值。首先计算各子目标函数在各个样本中的标准差，反映各子目标的绝对变异程度，然后计算各指标的变异系数，反映各指标的相对变异程度，最后对各指标的变异系数进行归一化处理，得到各指标的客观权数，求得主观权数和客观权数后，由式(4)求解组合权数，并进行归一化处理，得最终权重系数。最后，归一化处理得到最终的目标函数：F＝αf1+βf2(11)式中：α、β为各子目标的权重系数。在本专利技术中，所选的多目标函数包括反映电压安全性的电压质量评价指标和系统网损，并根据电力系统的运行状态进行组合权重计算赋权。主观权数根据电力系统运行状态来评估两个目标函数的重要性。当电力系统处于稳态运行时，这时电力系统运行的经济性更重要，经济性对应的目标函数权重也较大；当电力系统中发电机的出力或负荷功率波动较大，或系统中部分功率过大，此时经济性的指标不那么重要，首先考虑的是安全性指标，因此安全性对应的权重系数较大，衡量电压稳定性的指标的权重较大。当改变无功补偿量或者负荷的功率时，两个目标函数会发生相应的变化，由此可得到相应标函数的采样值，由采样值的差异可以形成客观权数。步骤3、根据节点的功率平衡约束、无功补偿上下限约束等设置约目束条件，得到无功优化模型约束条件，最终确定无功优化模型。在该步骤中，设置无功优化模型的约束条件包括：节点的功率平衡约束、无功补偿上下限约束等，其等式及不等式约束条件具体如下：式中Pi为节点i的注入有功功率，Qi为节点i的注入无功功率，k、kimin和kimax为变压器分接头的档位，Q、Qimin和Qimax为发电机发出的无功功率，B、Bimin和Bimax为无功补偿装置的电纳，U、Uimin和Uimax为网络中节点i的电压幅值，NCimax为无功补偿装置的日调节次数限值，Timax为变压器分接头档位的日调整次数限值。本文只考虑单时间断面无功优化控制，具体计算时不考虑离散设备(电容器和变压器的分接头)的动作次数的约束。下面再以具体的实例对上述无功优化方法进行论证与说明：该实施例利用PSD-BPA平台搭建某地实际20KV配电网系统进行仿真，仿真系统如图2所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网单时段调度方法，其特征在于，所述方法包括：/n步骤1、根据一种反映配电网安全性的综合电压质量评价指标Lv和反映系统运行经济性的系统网络损耗确定无功优化子目标函数；/n步骤2、根据电力系统的运行状态，采用结合主观赋权和客观赋权的组合权重计算方法赋权并归一化处理，得到无功优化模型目标函数；/n步骤3、根据节点的功率平衡约束、无功补偿上下限约束等确定等式、不等式约束条件，得到无功优化模型约束条件。/n

【技术特征摘要】
1.一种配电网单时段调度方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1、根据一种反映配电网安全性的综合电压质量评价指标Lv和反映系统运行经济性的系统网络损耗确定无功优化子目标函数；
步骤2、根据电力系统的运行状态，采用结合主观赋权和客观赋权的组合权重计算方法赋权并归一化处理，得到无功优化模型目标函数；
步骤3、根据节点的功率平衡约束、无功补偿上下限约束等确定等式、不等式约束条件，得到无功优化模型约束条件。


2.根据权利要求1所述计及电压安全性配电网多目标无功优化方法，其特征在于，所述多目标函数包括反映配电网电压安全性的电压质量评价指标Lv和反映运行经济性的系统网损，具体包括：
将一种能够反映配电网电压稳定性和电压越界的综合电压质量评价指标Lv作为子目标函数f1,其中

（1）
式中：n为配网系统节点数，Ui、Uj为支路首末两端节点i与节点j的电压值，为支路首末两端电压的相角差；
通过调节Lv指标的相关参数，可以使其适用于不同电压等级的配电网；
同时，考虑配电网运行经济性的要求，将系统网络损耗作为子目标函数f2，其中

（2）
式中Ploss为系统的网络损耗，n为网络的节点数，Pi为系统每一节点的注入有功功率;Pi,d为系统中节点ｉ的有功负荷。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛安成，陈乾，李欣，梁毅，肖健，
申请(专利权)人：华北电力大学，广州供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11