一种基于事件驱动辅助的柔性配电系统实时电压调控方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于事件驱动辅助的柔性配电系统实时电压调控方法，包括：1根据配电系统的运行状态，构建一个以网络损耗为常驻事件的配电系统电压主调控模型；2利用光伏和负荷的原始数据得到各调控器件的动作策略；3构建一个以电压越限为触发事件的配电系统电压辅助调控模型与一个以预测误差为触发事件的配电系统电压辅助调控模型，并在两个模型中执行已得到的策略，得到实际运行数据；4利用实际运行数据判断该事件是否满足条件，根据判断结果作出相应的解决方案，得到最终的执行策略，进一步提高配电系统的电压稳定性。进一步提高配电系统的电压稳定性。进一步提高配电系统的电压稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于事件驱动辅助的柔性配电系统实时电压调控方法


[0001]本专利技术属于配电网运行配电调压
，具体的说是一种基于事件驱动辅助柔性配电系统的实时电压调控方法。

技术介绍

[0002]据国网能源院预测，2060年我国全社会用电量约为15万亿千瓦时，电源总装机将达到80亿千瓦。其中，新能源(风光，不含生物质，下同)装机规模将达到50亿千瓦，占比超过60％。新能源的高占比将给电力系统带来一系列挑战：
[0003]电源输出功率易受到外界环境影响。以风光为主体的新能源输出功率具有强不确定性。光伏发电受季节、光照及温度等方面的影响，风力发电受气候天气影响，无法持续输出稳定的电能。
[0004]无功支撑不足、电压越限问题突出。新能源机组动态无功支撑能力较常规电源弱，且新能源发电逐级升压接入电网，与主网的电气距离是常规机组的2～3倍。随着新能源占比提高,系统动态无功储备及支撑能力下降，运行电压越限问题突出。
[0005]配电网结构转变，网损发生变化。传统配电网是辐射状电网，为单向潮流的形式。大量分布式能源接入配电网后，使其原有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于事件驱动辅助的柔性配电系统实时电压调控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：以网络损耗为常驻事件，利用ieee33节点配电系统的基础参数，构建一个配电系统电压主调控模型；S1
‑
1：利用式(1)构建所述配电系统电压主调控模型的目标函数f
loss
：式(1)中，T为总调控时长；Δt为各时段间的调控步长；P
loss
为时段t的网络损耗；S1
‑
2：构建配电系统电压主调控模型的约束条件，包括：利用二阶锥转化得到的智能软开关SOP约束、投切电容器组CBs约束、有载分接开关OLTC约束、ZIP负载约束、储能ESS约束、潮流约束、安全约束；S2：以电压越限为触发事件，根据ieee33节点配电系统的基础参数，利用蒙特卡洛算法模拟预测实时数据，从而构建一个基于电压越限的配电系统电压辅助调控模型；S2
‑
1：利用式(2)
‑
式(3)构建基于电压越限的配电系统电压辅助调控模型的目标函数f
over
：U
t,i
≥U
thr,max
||U
t,i
≤U
thr,min (3)式(2)
‑
式(3)中，N
N
为系统节点数；U
t,i
为时段t下节点i的电压幅值；U
thr,max
为节点电压幅值的优化区间上限；U
thr,min
为节点电压幅值的优化区间下限；S2
‑
2：构建基于电压越限的配电系统电压辅助调控模型的约束条件，包括：配电系统电压主调控模型所包含的全部约束、电压稳定约束、利用二阶锥转化得到的智能软开关SOP临界约束、投切电容器组CBs临界约束、有载分接开关OLTC临界约束、ZIP负载临界约束、储能ESS约束临界约束、潮流临界约束、安全临界约束；S3：以预测误差为触发事件，根据ieee33节点配电系统的基础参数，利用蒙特卡洛算法模拟预测出实时数据，从而构建一个基于预测误差的配电系统电压辅助调控模型；S3
‑
1：利用式(4)
‑
式(6)构建基于预测误差的配电系统电压辅助调控模型的目标函数f
pre
：：Δ
t,pre
＝|v
pre,i
‑
v
t,i
| (6)式(4)
‑
式(6)中，f
pre
表征预测误差累计值；Δ
t,pre
为时段t系统的预测误差；v
pre,i
为时段t预测电压值；v
t,i
为时段t下节点i处电压的平方；C为预测误差累计的阈值；G为决策函数；S3
‑
2：构建基于预测误差的配电系统电压辅助调控模型的约束条件，且与配电系统电压主调控模型相同，包括：利用二阶锥转化得到的智能软开关SOP约束、投切电容器组CBs约束、有载分接开关OLTC约束、ZIP负载约束、储能ESS约束、潮流约束、安全约束；S4：利用事件驱动方法求解三类事件对应的调控模型的决策变量，用于配电系统实时电压的指导调控；
S4
‑
1：利用求解器对所述配电系统电压主调控模型进行求解，得到包含智能软开关SOP动作、有载分接开关OLTC动作、投切电容器组CBs动作及储能ESS动作在内的模型决策变量，将所述模型决策变量代入两个配电系统电压辅助调控模型中进行潮流计算，得到两个潮流计算结果；S4
‑
2：根据两个潮流计算结果判断对应的辅助调控模型是否满足各自事件的触发条件：若基于电压越限的配电系统电压辅助调控模型的潮流计算结果满足式(40)，则表示所述模型决策变量满足电压越限的触发要求，并将蒙特卡洛算法所预测的实时数据代入所述配电系统电压主调控模型中进行求解，得到包含SOP动作、OLTC动作、CBs动作及ESS动作在内的模型实时决策变量，用于指导配电系统进行实时电压的调控；若基于电压越限的配电系统电压辅助调控模型的潮流计算结果不满足式(40)，则表示所述模型决策变量不满足电压越限的触发要求，并直接利用所述模型决策变量指导配电系统进行实时电压的调控；将基于预测误差的配电系统电压辅助调控模型的潮流计算结果代入式(4)
‑
式(6)，若满足式(5)中决策函数G的值为1，则表示所述模型决策变量满足预测误差的触发要求，并将蒙特卡洛算法所预测的实时数据代入所述配电系统电压主调控模型中进行求解，得到包含SOP动作、OLTC动作、CBs动作及ESS动作在内的模型实时决策变量，用于指导配电系统进行实时电压的调控；若基于预测误差的配电系统电压辅助调控模型的潮流计算结果代入式(4)
‑
式(6)，若满足式(5)中决策函数G的值为0，则表示所述模型决策变量不满足预测误差的触发要求，并直接利用所述模型决策变量指导配电系统进行实时电压的调控。2.根据权利要求1所述的基于事件驱动辅助的柔性配电系统实时电压调控方法，其特征在于，所述S1
‑
2中的约束条件包括：如式(7)
‑
式(13)所示的利用二阶锥转化得到的智能软开关SOP约束、如式(14)
‑
式(18)所示的投切电容器组CBs约束、如式(19)
‑
式(27)所示的有载分接开关OLTC约束、如式(28)
‑
式(31)所示的ZIP负载约束、如式(32)
‑
式(35)所示的储能ESS约束、如式(36)
‑
式(41)所示的潮流约束、如式(42)
‑
式(43)所示的安全约束；Q式(43)所示的安全约束；Q式(43)所示的安全约束；Q式(43)所示的安全约束；Q式(43)所示的安全约束；Q式(43)所示的安全约束；Q式(43)所示的安全约束；Q
式(7)
‑
式(13)中，表示时段t下智能软开关SOP在节点i处注入的有功功率；表示时段t下智能软开关SOP在节点i处注入的无功功率；表示时段t下智能软开关SOP在节点j处注入的有功功率，表示时段t下智能软开关SOP在节点j处注入的无功功率；是时段t下智能软开关SOP在节点i处的有功损耗；是时段t下智能软开关SOP在节点j处的有功损耗；是智能软开关SOP在节点i处的损耗系数；是智能软开关SOP在节点j处的损耗系数；为智能软开关SOP在节点i处的容量；为智能软开关SOP在节点j处的容量；是智能软开关SOP在节点i处的无功功率的上限；是智能软开关SOP在节点i处的无功功率的下限；是智能软开关SOP在节点j处的无功功率的上限；是智能软开关SOP在节点j处的无功功率的下限；是智能软开关SOP在节点j处的无功功率的下限；是智能软开关SOP在节点j处的无功功率的下限；是智能软开关SOP在节点j处的无功功率的下限；是智能软开关SOP在节点j处的无功功率的下限；式(14)
‑
式(18)中，为时段t下节点i投切电容器组CBs注入的无功功率；为时段t下节点i投切电容器组CBs投入的组数，为时段t
‑
1下节点i投切电容器组CBs投入的组数；为节点i处单位组数电容器注入的无功容量；为时段t下连接到节点i的投切电容器组CBs中单元数量的正变化；为时段t下连接到节点i的投切电容器组CBs中单元数量的负变化；为投切电容器组CBs一天总的组数变化限制；N
T
为投切电容器组CBs与储能ESS规划运行时间；为单次投切电容器组CBs组数的上限值；Z为整数集合；为单次投切电容器组CBs组数的上限值；Z为整数集合；为单次投切电容器组CBs组数的上限值；Z为整数集合；为单次投切电容器组CBs组数的上限值；Z为整数集合；为单次投切电容器组CBs组数的上限值；Z为整数集合；为单次投切电容器组CBs组数的上限值；Z为整数集合；为单次投切电容器组CBs组数的上限值；Z为整数集合；为单次投切电容器组CBs组数的上限值；Z为整数集合；
式(19)
‑
式(27)中，K
t,ij
是时段t下节点i与节点j间的线路ij上变压器变比的档位；K
t
‑
1,ij
是时段t
‑
1下线路ij上变压器变比的档位；是线路ij上有载分接开关OLTC的总分接步数；k
ij,0
表示线路ij上有载分接开关OLTC的初始匝数比；Δk
ij
表示线路ij上有载分接开关OLTC开关档位调节的变化量；是有载分接开关OLTC允许的动作次数；k为0到2
×
之间等间隔取值后所得的不同档位系数；b
t,ij,k
为与K
t,ij
有关的二进制变量；为v
t,i
、b
t,ij,k
的辅助变量；为节点j处运行电压的上限；为节点j处运行电压的下限；为时段t下连接到线路ij上有载分接开关OLTC的分接步骤的正变化；为时段t下连接到线路ij的有载分接开关OLTC的分接步骤的负变化；ij的有载分接开关OLTC的分接步骤的负变化；Z
P
+I
P
+P
P
＝1 (30)Z
q
+I
q
+P
q
＝1 (31)式(28)
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蕊宁，杨晓东，祝剑智，李自豪，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：