一种输配互济的分布式无功优化方法技术

本发明专利技术公开了一种输配互济的分布式无功优化方法，其特征在于：所述方法为：基于增广拉格朗日方法将输配全局无功优化问题分解为输电网子问题与配电网子问题，并分别建立输电网子问题模型和配电网子问题模型；通过在输电网子问题模型与配电网子问题模型中传递协调变量迭代求解；为了提升优化问题的计算速度，提出了考虑无功相关变量的线性化潮流方程并应用于输电网优化子问题，通过二阶锥松弛技术对配电网优化子问题进行建模。解决了现有技术大量分布式电源接入配电网后，输、配电网间无功电压关系更加密切，传统输、配电网无功优化孤立进行已不再适用等技术问题。立进行已不再适用等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种输配互济的分布式无功优化方法


[0001]本专利技术涉及一种输配互济的分布式无功优化方法，属于输配电调度优化控制领域。

技术介绍

[0002]随着分布式能源的快速发展，配电网正在逐步演变为有源配电网，使得其无功特性发生了改变。传统上，输配电网络的无功优化是分开的，优化输电网络时下级配电网作为PQ节点保持不变，边界母线被制定为配电网络中无功功率优化的参考母线，当分布式发电机(DistributionGenerator，DG)大规模注入配电网络时，会出现过压问题，并可能导致分布式发电机的级联停电。因此，必须充分发挥输电网对配电网的电压支撑作用，同时充分利用配电网的无功调节能力，帮助主动配电网消除过压问题，减少网络损耗。
[0003]理论上，实现输、配电网调度的全局优化可以直接利用集中式的优化方法，但是在实际电力系统中，输、配电网隶属于不同的调度管辖范围，市场环境下各利益主体间信息的私密性使得集中优化难以实现；其次，集中优化需要调度中心得到全局系统的数据，而配电网数据又具有“分布广，数量多，量级低”的特点，这使得优化模型的规模大幅增加，计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输配互济的分布式无功优化方法，其特征在于：所述方法为：基于增广拉格朗日方法将输配全局无功优化问题分解为输电网子问题与配电网子问题，并分别建立输电网子问题模型和配电网子问题模型；通过在输电网子问题模型与配电网子问题模型中传递协调变量迭代求解。2.根据权利要求1所述的一种输配互济的分布式无功优化方法，其特征在于：对输电网子问题模型中的潮流方程进行线性化，该线性化模型考虑电压与无功的影响，应用于无功优化过程。3.根据权利要求1所述的一种输配互济的分布式无功优化方法，其特征在于：对配电网子问题模型通过SOCP技术建立配电网无功优化子问题的二阶锥松弛模型，并且考虑各种分布式能源对无功优化的影响。4.根据权利要求1所述的一种输配互济的分布式无功优化方法，其特征在于：所述输电网子问题模型的建模方法包括：使用最小化运行成本作为输电网无功优化问题的目标函数：式中，与分别对应发电机二次成本曲线的二次项系数、一次项系数与常数项，P
g
为发电机功率；当给定初始点(v
k
,θ
k
)时，建立输电网无功优化子问题的约束条件如下：1)节点注入功率平衡约束：1)节点注入功率平衡约束：式中，P
ik
，为节点i的注入功率，P
i,d
，Q
i,d
为节点负荷有功和无功，为节点负荷有功和无功，为支路ij的有功和无功；G
ij
，B
ij
为支路的电导和电纳；v
i
为节点电压；Q
i,sc
为节点无功补偿；2)支路潮流约束：不含有载调压变压器的支路：交流网络中某条支路ij中所通过功率的表达式为：交流网络中某条支路ij中所通过功率的表达式为：3)含OLTC的支路：
其中：4)还包括：发电机无功约束：Q
g,i,min
≤Q
g,i
≤Q
g,i,max
变压器分接头约束：K
ij,min
≤K
ij
≤K
ij,max
电容器约束：C
i,min
≤C
i
≤C
i,max
电压约束：V
i,min
≤V
i
≤V
i,max
式中，θ
ij
＝θ
i
‑
θ
j
,其中θ
i
为节点i的相角；Q
g,i
，Q
g,i,min
，Q
g,i,max
分别为节点i处发电机无功出力及其上下限；K
ij
，K
ij,min
，K
ij,max
分别为支路ij处变压器的可调变比及其上下限；C
i
，C
i,min
，C
i,max
分别为节点i处电容器的挡位及其上下限；V
i,max
和V
i,min
分别为节点i电压幅值的上、下限。5.根据权利要求2所述的一种输配互济的分布式无功优化方法，其特征在于：对输电网子问题模型中的潮流方程进行线性化方法包括：考虑无功相关变量对潮流的影响能够应用于无功优化过程中并提升无功优化过程的收敛速度；得到潮流方程的线性化公式：得到潮流方程的线性化公式：式(1)与式(2)中潮流的有功与无功分量都是关于v2和θ的线性函数；节点注入方程的表达式为：节点注入方程的表达式为：进行变换后得到如下形式：
式(5)与式(6)也是关于v2的线性函数。6.根据权利要求1所述的一种输配互济的分布式无功优化方法，其特征在于：所述配电网子问题模型的建模方法包括：使用网损最小作为配电网DSO
k
的无功优化子问题的目标函数：式中，k为配电网编号，r
ij,k
为ij支路电阻，L
ij,k
为ij支路电流的平方；配电网DSO
k
无功优化子问题的约束条件如下：1)潮流方程约束：(P
ij,k
)2+(Q
ij,k
)2＝L
ij,k
u
i,k
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)(7)u
j,k
＝u
i,k
‑
2(r
ij,k
P
ij,k
+x
ij,k
Q
ij,k
)+((r
ij,k
)2+(x
ij,k
)2)L
ij,k
配电网子问题中式(7)含有二次项，使用SOCP进行松弛处理：2)安全约束：L
ij,k,min
≤L
ij,k
≤L
ij,k,max
u
i,k,min
≤u
i,k
≤u
i,k,max
3)DG约束：DG包括光伏、风机或微型燃气轮机，通过逆变器并网；DG的无功调节特性与DG的类型及逆变器的控制方式有关，几类DG的无功调节特性如下：PQ解耦控制的DG，无功功率调节范围受到逆变器容量的限制，微型燃气轮机：Q
DG,min
＝

【专利技术属性】
技术研发人员：马鑫，谭斌，丁宇洁，徐小东，仇伟杰，肖小兵，张锐锋，林顺生，赵远凉，幸兆森，吴俊峰，杨强，郭明，石启宏，申炜，卢森微，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：