本发明专利技术公开了一种计及敏感负荷占比的电压暂降补偿设备优化配置方法。本方法考虑了电网中各节点敏感负荷占比的不同，先利用监控和数据采集系统(SCADA)采集到的数据和信息得到各节点不同敏感负荷功率占比；再根据电压暂降记录仪记录的电压暂降事件构成预想电压暂降集，综合敏感负荷占比和预想电压暂降集得到用户综合电压暂降经济损失的费用；装设DVR后，将用户电压暂降经济损失减小的费用与安装DVR电压暂降补偿所支出的成本费用之差最大作为目标函数；最后用变异粒子群算法对电压暂降补偿设备优化配置进行求解，来改善配电网电压质量和补偿设备配置的经济性，具有一定的工程应用价值。价值。价值。
【技术实现步骤摘要】
一种计及敏感负荷占比的电压暂降补偿设备优化配置方法
[0001]本专利技术涉及一种计及敏感负荷占比的电压暂降补偿设备优化配置方法，属电能质量和补偿领域。
技术介绍
[0002]动态电压恢复器(DVR)作为一种常见的串联型电力设备，具有动态响应速度快、工作效率高、设备体积小、经济造价低等优点，被认为是解决电压暂降问题的主要手段。
[0003]在制定电压暂降治理方案时，如果对电网内所有的电压暂降事件都进行全补偿性质的完全治理往往会导致投资过大，未必具有良好的技术经济性。电网和用户一直在寻找能够实现投资成本和治理效果的平衡，找到技术经济上最优的治理方案。当前配电网复杂程度不断升高，配电网接入多种不同类型的敏感负荷，而这些敏感负荷的电压暂降耐受能力各不相同，需要在配电网中不同位置安装不同容量的DVR对电压暂降进行治理。假如DVR安装位置或容量选择不合理，不仅达不到治理目标，还会造成DVR容量过剩和投资浪费。此前大多数的研究中仅考虑了治理时敏感负荷电压的要求，而忽略了敏感负荷占比的影响，导致治理效益不明确。本专利技术提出了一种计及敏感负荷占比的电压暂降补偿设备优化配置方法，针对电网中不同节点敏感负荷容量的占比，制定有针对性的电压暂降治理方案。
技术实现思路
[0004]专利技术目的：本专利技术为实现对电压暂降治理的DVR最优配置方案，提出一种计及敏感负荷占比的电压暂降补偿设备优化配置方法。本专利技术通过对电网中敏感负荷的占比进行识别，针对电网中不同节点敏感负荷容量的占比，制定有针对性的电压暂降治理方案。从而提高了电压暂降治理的有效性和经济性。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种计及敏感负荷占比的电压暂降补偿设备优化配置方法，先利用监控和数据采集系统(SCADA)采集的数据和信息得到各节点不同敏感负荷的功率占比，并根据电压暂降记录仪记录的电压暂降事件构成预想电压暂降集，综合敏感负荷占比和预想电压暂降集得到用户综合电压暂降经济损失的费用，然后将装设动态电压恢复器(DVR)后用户电压暂降经济损失减小的费用与安装DVR电压暂降补偿所支出的成本费用之差最大作为目标函数，用变异粒子群算法确定电压暂降补偿设备的优化配置方案，实现对DVR接入电网的位置和容量进行优化配置。本专利技术的电压暂降补偿设备优化配置方法考虑了电网中各节点敏感负荷占比的不同，能更好地改善配电网电压质量和补偿设备配置的经济性，具有良好工程应用价值。
[0007]所述方法包括以下步骤：
[0008]S1：由SCADA系统采集到的电压暂降电压和电流瞬时值计算出各电网节点典型敏感设备功率占比。
[0009]S2：根据电压暂降记录仪记录的电压暂降事件进行筛选构成预想电压暂降集，对
预想电压暂降事故集进行加权。
[0010]S3：综合考虑敏感负荷占比和预想电压暂降集得到用户综合电压暂降经济损失的费用。
[0011]S4：在装设DVR后，将以用户电压暂降经济损失减小的费用与安装DVR电压暂降补偿所支出的成本费用之差最大作为目标函数。
[0012]S5：列出目标函数的约束条件，利用变异粒子群算法进行求解。
[0013]在步骤S1中，先由电压、电流波形图得到功率变化轨迹，再利用最大重叠离散小波变化法求解功率，对其描述公式为：
[0014][0015][0016][0017]是最低频带j0的功率，P
j
高于或等于j0的更高频带的功率集合。
[0018]在步骤S2中，先将电压暂降记录仪中记录的电压暂降事件按照严重程度进行排序并将概率进行融合构成预想电压暂降集。
[0019]在步骤S3中综合考虑敏感负荷占比和预想电压暂降集得到用户综合电压暂降经济损失的费用。
[0020]在步骤S4中以用户电压暂降经济损失减小的费用与装设DVR所支出的成本费用之差最大作为目标函数。目标函数的数学描述方程为：
[0021][0022]F
b
‑
F
a
为电压暂降补偿挽回的经济损失，为DVR电压补偿的成本。两者的差最大表明补偿的方案经济性最强。
[0023]电压补偿设备的优化配置是一个多约束非线性规划问题，在步骤S5中针对配置优化问题列出了结束方程，采用变异粒子群算法进行求解。针对标准粒子群算法易陷入局部极值的问题，通过对进化中的粒子增加变异操作，使算法摆脱易于陷入局部极值点的束缚，增强算法跳出局部最优的能力。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：
[0025]将敏感负荷的识别和电压暂降补偿设备的优化配置相结合，克服了电压暂降治理补偿时的容量过剩和目的性不强的问题。在敏感负荷识别时采用最大重叠离散小波变换来进行功率的计算，实时性强、准确性高。在电压暂降补偿时、考虑了电网中敏感负荷的占比，以此为依据进行有针对性的补偿。节约了电压暂降补偿的成本，经济性高。
附图说明
[0026]附图1为电压暂降有功功率轨迹图；
[0027]附图2为典型敏感负荷的电压暂降耐受曲线；
[0028]附图3为敏感负荷识别流程图；
[0029]附图4为DVR单位容量成本拟合曲线图；
[0030]附图5为计及敏感负荷占比的电压暂降补偿设备优化配置方法流程图；
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]参考图1～图5本实施例提供了一种计及敏感负荷占比的电压暂降补偿设备优化配置方法，具体步骤如下：
[0033]S1：由SCADA系统采集到的电压暂降电压和电流瞬时值计算出各电网节点典型敏感设备功率占比。
[0034]S2：根据电压暂降记录仪记录的电压暂降事件进行筛选并预想电压暂降集，再对预想电压暂降事故集进行加权。
[0035]S3：综合考虑敏感负荷占比和预想电压暂降集得到用户综合电压暂降经济损失的费用。
[0036]S4：在装设DVR后，将以用户电压暂降经济损失减小的费用与安装DVR电压暂降补偿所支出的成本费用之差最大作为目标函数。
[0037]S5：列出目标函数的约束条件，利用变异粒子群算法进行求解。
[0038]电压暂降分为对称暂降和不对称暂降，当发生不对称暂降时，负荷主要受暂降深度最深一相的影响，因此在步骤S1中以电压暂降深度最深一相来进行有功功率特征分析。在附图1中可以看到有功功率轨迹分为五段：事件前段、电压下降段、事件持续段、电压上升段和电压恢复段。识别出节点在事件前段的功率P1、事件持续段功率电压恢复段功率P4。由于系统噪声和负荷波动等影响，有功功率轨迹线具有波动性。因此，先利用离散小波变换对有功功率轨本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种计及敏感负荷占比的电压暂降补偿设备优化配置方法，其特征在于所述的方法步骤为：S1：由SCADA系统采集电压暂降时电压和电流瞬时值计算出各电网节点典型敏感设备功率占比。S2：根据电压暂降记录仪记录的电压暂降事件进行筛选并构成预想电压暂降集，并对预想电压暂降事故集进行加权处理。S3：综合考虑敏感负荷占比和预想电压暂降集得到用户综合电压暂降经济损失的费用。S4：将装设动态电压恢复器(DVR)后用户电压暂降经济损失减小的费用与安装DVR电压暂降补偿所支出的成本费用之差最大作为目标函数。；S5：列出目标函数的约束条件，利用变异粒子群算法进行求解，确定电压暂降补偿设备的优化方案。2.根据权利要求1所述的一种计及敏感负荷占比的电压暂降补偿设备优化配置方法，其特征在于所述步骤S1包括：S101：先将SCADA系统采集的电压暂降的电压和电流瞬时值进行降噪得到基频分量，得出有功功率随时间变化的曲线。S102：对有功功率轨迹进行最大重叠离散小波变换(MODWT)分析，辨识出电压暂降的开始和结束时刻并分别计算出电压暂降开始前的有功功率P1、电压暂降期间的有功功率P2、电压暂降结束后的有功功率P3。利用MODWT来计算功率，对其描述公式为：。利用MODWT来计算功率，对其描述公式为：。利用MODWT来计算功率，对其描述公式为：。利用MODWT来计算功率，对其描述公式为：是最低频带j0的功率，P
j
高于或等于j0的更高频带的功率集合。S103：由电压暂降前有功功率变化的特征求出不同类型敏感负荷占比。将敏感负荷类型分为五类，将每个节点五类不同敏感负荷的占比构成构成节点敏感负荷占比行向量再将所有行向量合并成点敏感负荷占比矩阵如电网中有n各节点，矩阵为n
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5阶。3.根据权利要求1所述的一种计及敏感负荷占比的电压暂降补偿设备优化配置方法，其特征在于所述步骤S2：S201：将节点电压暂降记录仪中不会引起经济损失的电压暂降剔除，剩余电压暂降事件按照综合严重性指标MDSI进行从大到小排序并计算次数得到电压暂降一览表(如果不同暂降事件综合严重性指标相等可看成同类严重程度电压暂降)。综合严重性指标的公式如下：
DSI、MSI...
【专利技术属性】
技术研发人员：董海波，孙伟虎，罗浩，卢卓，李文君，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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