基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法及装置，方法包括：对配电台区的信息数据进行采集，建立配电台区优化目标函数和约束条件，对多复合开关进行开断预设；建立虚拟启发网络；通过优化器利用DQA算法对所述虚拟启发网络进行参数更新，将优化器得出的最优的配电台区电力网络输出，进行优化控制；本发明专利技术减少了可控开关个数，削减了投资和运维成本，并压缩了动作空间和不确定度，提高了计算速度，提高了优化速度和节省了所需空间。配电台区优化结果加强了直流侧电压恢复速度、波动抑制能力和分布式新能源消纳能力，有利于分布式新能源配电网的安全有效运行，提高了每家每户的用电质量及电力安全。了每家每户的用电质量及电力安全。了每家每户的用电质量及电力安全。

【技术实现步骤摘要】
基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及的
是电力系统实时监测、智能调控
，尤其涉及一种基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法及装置。

技术介绍

[0002]随着配电网中分布式新能源的大量接入，以及电动汽车等多元负荷的广泛应用，配电台区的低压负荷控制愈加重要及繁琐，如果管理不当则会出现节点电压波动大甚至越界、变压器轻、重载、台区三相不平衡、线损增加等问题。故需充分利用配电网内的灵活资源，提升系统的调控能力，提高配电网运行的安全性、经济性以及可再生能源的消纳水平。
[0003]如今，配电台区内及各配电台区之间的低压负荷的调控方式有手动调控和自动换相开关调控。手动调控方法根据运维人员的经验进行调控，其调控成效不稳定。自动换相开关调控通过开关矩阵进行负荷换相的实时控制，控制效果较好，是目前台区负荷调控的主要方式，但目前该方法的控制策略较复杂，需要频繁换相，在换相过程中可能对电网和用电设备造成瞬时冲击，不利于台区及设备安全，也未考虑配电网经济运行问题，所使用的智能软开关(SOP)投资大，维护成本高，并且未考虑风电光伏等可再生能源的不确定性以及动态重构中开关动作次数目标，不利于台区的长久稳定运行。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术解决的技术问题是：有效调控传统开关和智能软开关，协同优化可控有源设备与网络动态重构，最大程度地减少配电台区的三相不平衡度、网损以及新能源的消纳水平。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法，包括：
[0009]对配电台区的信息数据进行采集，建立包含时间尺度的一级数据集；对所述一级数据集的参数进行处理，得到包含时间变化尺度的配电台区二级数据集；
[0010]根据所述二级数据集，建立配电台区优化目标函数和约束条件，对多复合开关进行开断预设；
[0011]根据配电台区的结构型、电力线和能量传输途径，基于所述开断预设的初始化状态建立虚拟启发网络；
[0012]通过优化器利用DQA算法对所述虚拟启发网络进行参数更新，同时将多复合开关的动作情况会送，通过所述约束条件进行修正；
[0013]将优化器得出的最优的配电台区电力网络输出，进行优化控制。
[0014]作为基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法的一种优选方案，其中：
[0015]所述对配电台区的信息数据进行采集包括：对配电台区的有功功率、无功功率、节点电压、回路电流、开启时间、关断时间、动作次数数据进行采集，并建立包含时间尺度的一级数据集{P,Q,V,I,t
o
,t
c
,S}；
[0016]对一级数据集的参数进行处理，得到包含时间变化尺度的配电台区二级数据集，二级数据集中包含三相不平衡度、电流电压谐波情况、线损。
[0017]作为基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法的一种优选方案，其中：
[0018]所述目标函数包括：引入配电台区的分布式新能源消纳水平、网络线损水平、台区三相不平衡度以及最小开关动作次数四种目标因子，目标函数如下所示：
[0019][0020]其中γ1、γ2、γ3、γ4分别为配电台区的分布式新能源消纳水平、网络线损水平、台区三相不平衡度以及最小开关动作次数四种目标因子的权重系数；
[0021]T为优化控制的最大时间回合次数，n1、n2、m分别为分布式电源总个数、系统节点数、支路开关数；P
1i,f
、P
1i
分别为分布式新能源在节点i注入的有功功率预测值和实际值，P
2i
(t)为节点i初注入的有功功率，P
i
(t)为某一相t时刻有功功率，为三相平均瞬时功率，λ
i
(t)为开关i在t时刻的状态。
[0022]作为基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法的一种优选方案，其中：所述约束条件包括：
[0023]开关动作次数约束：限定在优化控制的时间段内开关的动作次数，约束如下，
[0024][0025]式中λ
it
(t)为第i个开关的动作情况，λ
max
、λ
i,max
分别为优化控制期间，参与动作的所有开关最大动作次数上限，和第i个开关的最大动作上限；
[0026]分布式新能源出力约束：
[0027][0028]其中P
1i,min
、P
1i,max
、Q
1i,min
、Q
1i,max
分别是节点i处分布新能源有功和无功出力的最小及最大值。
[0029]作为基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法的一种优选方案，其中：所
述约束条件还包括：电压、电流约束：
[0030][0031]其中V
i
、V
i,min
、V
i,max
分别为变压台区节点电压和各节点电压的最大最小值；I
ab
(t)和I
ab,max
(t)分别是支路ab上的电流和ab支路电流的最大值，α为支路电流损耗情况；
[0032]台区经济性约束：
[0033][0034]式中ζ表示变压器负载率，P
0T
、P
eT
分别是变压器的空载损耗和负载损耗，S
N
、分别为变压器的额定功率和功率因数。
[0035]作为基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法的一种优选方案，其中：
[0036]所述DQA算法包括：
[0037]S1：建立状态空间，加载配电台区分布式能源信息、负荷信息以及开关状态，对配电台区的电力网络进行初始化，记为s0；
[0038]S2：初始值设定，设立优化的周期数T和最优解的容忍裕度A，并给开关的动作情况赋予奖惩措施；
[0039]S3：使用配电台区目标函数计算t时刻的网络的价值a
t
，若a
t
小于最优解的容忍裕度A，则将此时网络作为最优的靶值网络进行输出，若大于等于最优解的容忍裕度A则进行下一步；
[0040]S4：建立动作空间，基于经验数据对配单网络进行简化，并开放列表，将待检测动作的开关置于开放列表OL中，简化和已检测过的开关则置于关闭列表CL中；
[0041]S5：更新配电网网络状态，其状态由s
t
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法，其特征在于，包括：对配电台区的信息数据进行采集，建立包含时间尺度的一级数据集；对所述一级数据集的参数进行处理，得到包含时间变化尺度的配电台区二级数据集；根据所述二级数据集，建立配电台区优化目标函数和约束条件，对多复合开关进行开断预设；根据配电台区的结构型、电力线和能量传输途径，基于所述开断预设的初始化状态建立虚拟启发网络；通过优化器利用DQA算法对所述虚拟启发网络进行参数更新，同时将多复合开关的动作情况会送，通过所述约束条件进行修正；将优化器得出的最优的配电台区电力网络输出，进行优化控制。2.如权利要求1所述的基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法，其特征在于，所述对配电台区的信息数据进行采集包括：对配电台区的有功功率、无功功率、节点电压、回路电流、开启时间、关断时间、动作次数数据进行采集，并建立包含时间尺度的一级数据集{P,Q,V,I,t
o
,t
c
,S}；对一级数据集的参数进行处理，得到包含时间变化尺度的配电台区二级数据集，二级数据集中包含三相不平衡度、电流电压谐波情况、线损。3.如权利要求1所述的基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法，其特征在于，所述目标函数包括：引入配电台区的分布式新能源消纳水平、网络线损水平、台区三相不平衡度以及最小开关动作次数四种目标因子，目标函数如下所示：其中γ1、γ2、γ3、γ4分别为配电台区的分布式新能源消纳水平、网络线损水平、台区三相不平衡度以及最小开关动作次数四种目标因子的权重系数；T为优化控制的最大时间回合次数，n1、n2、m分别为分布式电源总个数、系统节点数、支路开关数；P
1i,f
、P
1i
分别为分布式新能源在节点i注入的有功功率预测值和实际值，P
2i
(t)为节点i初注入的有功功率，P
i
(t)为某一相t时刻有功功率，为三相平均瞬时功率，λ
i
(t)为开关i在t时刻的状态。4.如权利要求1所述的基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法，其特征在于，所述约束条件包括：开关动作次数约束：限定在优化控制的时间段内开关的动作次数，约束如下，
式中λ
it
(t)为第i个开关的动作情况，λ
max
、λ
i,max
分别为优化控制期间，参与动作的所有开关最大动作次数上限，和第i个开关的最大动作上限；分布式新能源出力约束：其中P
1i,min
、P
1i,max
、Q
1i,min
、Q
1i,max
分别是节点i处分布新能源有功和无功出力的最小及最大值。5.如权利要求1或4所述的基于DQA算法的多复合开关配电台区优化控制方法，其特征在于，所述约束条件还包括：电压、电流约束：其中V
i
、V
i,min
、V
i,max
分别为变压台区节点电压和各节点电压的最大最小值；I
ab
(t)和I
ab,max
(t)分别是支路ab上的电流和ab支路电流的最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖小兵，李跃，蔡永翔，金鑫，付宇，黄博阳，肖勇，何肖蒙，王扬，方阳，熊楠，刘通，史训涛，喻磊，白浩，徐进，潘廷哲，王祖峰，刘安茳，郑友卓，张洋，郝树青，何心怡，苗宇，窦陈，古庭赟，代奇迹，张恒荣，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：