一种基于功率-电压灵敏度的配电网分区电压控制方法技术

本发明专利技术提供了一种基于功率‑电压灵敏度的配电网分区电压控制方法，包括如下步骤：确定配电网各节点有功、无功功率与节点电压之间的有功‑电压和无功‑电压灵敏度矩阵；基于有功‑电压和无功‑电压灵敏度矩阵分别对配电网节点进行有功分区和无功分区，从而对应形成多个有功控制区域和多个无功控制区域；确定各有功控制区域和各无功控制区域中电压越限最严重的节点后，再确定电压越限最严重的节点所对应的控制区域内各节点的功率调节次序；按照电压越限节点的功率调节原则，依次进行无功控制区域的无功功率调节及有功控制区域的有功功率调节。本发明专利技术有效解决了分布式电源大规模接入配电网引起的电压越限问题，能够准确、快速地调节越限节点的电压。

A voltage control method based on power voltage sensitivity in distribution network

【技术实现步骤摘要】
一种基于功率-电压灵敏度的配电网分区电压控制方法
本专利技术涉及配电网电压控制
，特别是一种基于功率-电压灵敏度的配电网分区电压控制方法。
技术介绍
随着各类分布式电源大规模接入配电网，配电网从传统的单源系统逐渐转变为多源系统，并且由于分布式电源的出力在时间上和空间上都有很强的不确定性，导致配电网在运行过程中出现电压波动、电压越限等严重的电压质量问题。现阶段研究的电压控制方法主要分为集中式控制和就地控制。集中式控制具有统筹性，能够实现电压全局最优控制，但是存在对通信功能要求高，调节滞后等不足，而就地控制则不需要很高的通信功能，能快速准确地实现对局部地区的电压控制，但只能实现区域电压最优。因此，综合集中式控制和就地控制的优点，在调压前运用集中控制的方法，将整体的大电网进行分区形成多个区域小电网，在调压时运用就地控制的方式，在各区域小电网中进行电压调节，在一定程度上保证电压调节的全局优越性以及快速性。在电压调节方式方面，大量的研究集中于通过单一的无功功率或有功功率控制来调节节点电压，由于中低压配电网阻抗和感抗数量级接近，各个节点注入的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于功率-电压灵敏度的配电网分区电压控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤1、确定配电网各节点有功功率、无功功率与节点电压之间的有功-电压灵敏度矩阵和无功-电压灵敏度矩阵；/n步骤2、基于有功-电压灵敏度矩阵和无功-电压灵敏度矩阵分别对配电网节点进行有功分区和无功分区，从而对应形成多个有功控制区域和多个无功控制区域；/n步骤3、确定各有功控制区域和各无功控制区域中相对应的电压越限最严重的节点后，再确定电压越限最严重的节点对应所在的各个有功控制区域和各个无功控制区域内各节点功率调节次序；/n步骤4、按照电压越限节点的功率调节原则，依据步骤3中的功率调节次序，依次进行无功控制...

【技术特征摘要】
1.一种基于功率-电压灵敏度的配电网分区电压控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1、确定配电网各节点有功功率、无功功率与节点电压之间的有功-电压灵敏度矩阵和无功-电压灵敏度矩阵；
步骤2、基于有功-电压灵敏度矩阵和无功-电压灵敏度矩阵分别对配电网节点进行有功分区和无功分区，从而对应形成多个有功控制区域和多个无功控制区域；
步骤3、确定各有功控制区域和各无功控制区域中相对应的电压越限最严重的节点后，再确定电压越限最严重的节点对应所在的各个有功控制区域和各个无功控制区域内各节点功率调节次序；
步骤4、按照电压越限节点的功率调节原则，依据步骤3中的功率调节次序，依次进行无功控制区域的无功功率调节以及有功控制区域的有功功率调节。


2.根据权利要求1所述的一种基于功率-电压灵敏度的配电网分区电压控制方法，其特征在于，步骤1中确定的配电网各节点有功功率与节点电压之间的有功-电压灵敏度矩阵为：



式(1)中，SP表示有功-电压灵敏度矩阵；Ui表示节点i的电压；Pj表示节点j的有功功率；n表示节点总数；表示节点i的电压对节点j有功功率的灵敏度因子；
其中，所述的节点i的电压对节点j有功功率的灵敏度因子具体表示为：



式(2)中，Rn表示节点n-1与节点n之间的电阻；Un表示节点n的电压；
步骤1中确定的配电网各节点无功功率与节点电压之间的无功-电压灵敏度矩阵为：



式(3)中，SQ表示无功-电压灵敏度矩阵；Qj表示节点j的无功功率；表示节点i的电压对节点j无功功率的灵敏度因子；
其中，所述的节点i的电压对节点j无功功率的灵敏度因子具体表示为：



式(4)中，Xn表示节点n-1与节点n之间的电抗；Un表示节点n的电压；min(i,j)表示取i和j中的最小值。


3.根据权利要求2所述的一种基于功率-电压灵敏度的配电网分区电压控制方法，其特征在于，步骤2中，基于所述的有功-电压灵敏度矩阵和无功-电压灵敏度矩阵分别对配电网节点进行有功分区和无功分区，从而对应形成多个有功控制区域和多个无功控制区域的方法为：
(2.1)基于有功-电压灵敏度矩阵和无功-电压灵敏度矩阵、并分别依据公式(5)分别对配电网节点进行有功分区和无功分区，式(5)如下：



式(5)中，J表示聚类的代价函数；k表示聚类簇数；ci表示由灵敏度矩阵列向量构成的第i个区域集合；s(j)表示集合ci中的第j个灵敏度矩阵列向量；μi表示集合ci中的重心位置；
(2.2)通过(2.1)所述方法划分出有功控制区域和无功控制区域的结果表示如下：
有功分区结果为：
无功分区结果为：



其中，式(6)、式(7)和式(8)中，nk表示第k个有功控制区域有nk个同类节点；表示第k个有功控制区域中的第nk个有功-电压灵敏度矩阵列向量；n′k表示第k个无功控制区域有n′k个同类节点；表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：何玉锐，丁傲，赵渐进，刘志军，陈项，陈倩，严祥武，徐少峰，
申请(专利权)人：孝感科先电力工程咨询设计有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42