一种基于全纯嵌入灵敏度的SVG分区选址定容方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于全纯嵌入灵敏度的SVG分区选址定容方法及系统，所述方法包括以下步骤：首先，利用全纯函数的解析特性，推导全纯嵌入的无功电压灵敏度，实现灵敏度的递归求解；其次，基于无功电压灵敏度，利用Louvain层次社团划分算法，对电网进行分区；再次，定义各分区内的平均灵敏度，选择分区的治理主导点；然后，考虑SVG的投资费用和电能质量治理水平最优为目标，建立SVG选址定容最优模型；最后，基于多目标鲸鱼优化算法实现模型求解，实现SVG的最优配置。优配置。优配置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于全纯嵌入灵敏度的SVG分区选址定容方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种基于全纯嵌入灵敏度的SVG分区选址定容方法及系统,属于电力系统电能质量治理领域。

技术介绍

[0002]越来越多的分布式新能源接入电网，改变了配电网原有的辐射状潮流分布特点；同时分布式新能源的波动性和随机性强，使配电网电压越限问题变得日益频繁，调节难度增大。
[0003]目前，SVG由于具有响应快、可连续双向调节的特点而被广泛应用。合理的SVG安装位置和容量对于发挥自身的无功补偿功能和治理电网中电压偏差污染十分重要。
[0004]现有技术如专利号为“CN202110756917.4”的专利技术专利公开了一种考虑DG和APF参与电压治理的SVG优化配置方法，包括：采用分区思想，提出基于社团理论的分区方法，选取各区域的主导治理节点作为SVG候选接入节点；利用DG并网逆变器和电压检测型APF的剩余容量协助SVG治理电压偏差污染，采用多场景分析技术构建一系列电压治理运行场景以表征DG并网逆变器和电压检测型APF剩余容量的不确定性；以系统总投资成本最小和电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于全纯嵌入灵敏度的SVG分区选址定容方法，其特征在于，包括以下步骤：利用全纯函数的解析特性，将电力系统潮流模型中不同类型的节点解析重构为全纯嵌入模型，基于上述全纯嵌入模型，求解各个节点间的无功电压灵敏度关系，基于各个潮流节点间的无功电压灵敏度关系，生成用于求解无功电压灵敏度的递归求解灵敏度矩阵；基于递归求解灵敏度矩阵求解目标区域电网各节点的无功电压灵敏度，根据各节点的无功电压灵敏度利用Louvain层次社团划分算法将目标区域电网划分为不同分区；选择分区内平均无功电压灵敏度最大的节点作为该分区的主导节点，并将分区的主导节点作为SVG设备的候选接入节点；根据SVG设备的投资费用和电能质量治理水平最优为目标，建立目标函数，并设定相应的约束条件，结合目标函数和约束条件形成SVG设备选址定容模型；随机初始化各候选接入节点的SVG设备装机容量，并对SVG设备选址定容模型中进行迭代求解，获取目标区域电网的选址定容结果。2.根据权利要求1所述的一种基于全纯嵌入灵敏度的SVG分区选址定容方法，其特征在于，所述电力系统潮流模型中不同类型的节点包括平衡节点，PQ节点和PV节点，其中：平衡节点的全纯嵌入模型如下式所示：其中：s代表全纯嵌入因子；U
slack
(s)是平衡节点关于s的无穷级数；为节点给定的电压；PQ节点的全纯嵌入模型如下式所示：PQ节点的全纯嵌入模型如下式所示：其中：Y
ik
为节点i与节点k之间的互导纳；Y
ik,tran
表示节点i与节点k之间的支路导纳；Y
i,s u
表示节点i的并联导纳；U(s)表示PQ节点的电压的泰勒展开式；U
i
(s)表示节点i的电压的泰勒展开式；S
i
表示节点i的注入功率；S
i
为节点i的注入功率；PV节点的全纯嵌入模型如下式所示：PV节点的全纯嵌入模型如下式所示：其中：U
k
(s)表示节点k的电压的泰勒展开式；P
i
为节点i的注入有功功率；Q
i
(s)为节点i的注入无功功率的泰勒展开式；为节点i给定的电压。3.根据权利要求1所述的一种基于全纯嵌入灵敏度的SVG分区选址定容方法，其特征在于，所述Louvain层次社团划分算法具体步骤为：
定义基于无功电压灵敏度的社团结构量化指标函数；将电网每个节点划分为一个社团，通过社团结构量化指标函数计算网络模块化度量值Q0，即为社团分裂过程；随机选择相邻节点i与j进行组合得到新社团，重新新社团的计算网络模块化度量值Q
k
，并计算电网模块化增量值ΔQ＝Q
k
‑
Q0，当ΔQ为正，则把节点i与j放进一个社团，否则位置不变；所有节点遍历一遍，即形成一层社团结构；将已划分成一个社团结构的看成一个节点，重复上述步骤进行凝聚社团结构；当所有节点遍历后Q值不再增加，则终止凝聚，得到最终社团分区结果，以最终社团分区结果作为目标区域电网的不同分区。4.根据权利要求1所述的一种基于全纯嵌入灵敏度的SVG分区选址定容方法，其特征在于，在所述选择分区内平均无功电压灵敏度最大的节点作为该分区的主导节点步骤中，平均无功电压灵敏度的计算公式为：其中：N
i,p
为第p个分区域内与节点i相连的节点数；S
ij,p
为第p个分区域的无功电压灵敏度；S
i,p
为第p个分区内节点i的平均无功电压灵敏度。5.根据权利要求1所述的一种基于全纯嵌入灵敏度的SVG分区选址定容方法，其特征在于，所述目标函数具体为：其中：C
k
表示第k个区域的治理设备年投资费用；D
k
为第k个区域所有节点的总电能质量水平；C
k
与D
k
的推导方法如下式所示：的推导方法如下式所示：其中：R
SVG
为治理设备的等年值系数；I
SVG,x
表示第k个分区域内第x个安装节点SVG的安装容量；c
SVG
为SVG单位容量成本；T
i
为第k个分区域内节点i的电压偏差绝对值；相应的约束条件具体为：潮流平衡约束，如下式所示：
其中：P
i
和Q
i
分别为节点i的有功注入功率和无功注入功率；θ
ij
为节点i与j之间电压的相位差；U
i
为节点i的电压；U
j
为节点j的电压；G
ij
和B
ij
分别为节点i与j之间线路的电导和电纳；离散设备约束，主要为有载调压变压器和电容器组，如下式所示：其中：C
c,t
为第c个电容器组在周期t的投入组数；C
cmax
为第c个电容器组的电容器数；T
b,t
是第b个有载调压变压器在周期t时分接头的档位；T
bmin
和T
bmax
表示第b个有载调压变压器分接头的最低档位和最高档位；其中：N
C,cmax
为第c个电容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖荣洋，黄雁，黄鸿标，邱桂中，吴昊宁，赖小铖，张尚峰，林文川，陈宏霖，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
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