配电网无功电压优化方法技术

本发明专利技术提供一种配电网无功电压优化方法

【技术实现步骤摘要】
配电网无功电压优化方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及配电网优化
，尤其涉及一种配电网无功电压优化方法
、
装置
、
电子设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]随着“碳达峰
、
碳中和”的推进和新型电力系统的发展，大规模分布式光伏电源接入配电网
。
但是光伏电源接入配电网会导致传统电源的比例降低，削弱电网动态调压能力
。
由于光伏电源具备一定的无功支撑能力，光伏电源的无功电压控制响应速度较快，且不会额外增加配电网设备投资成本
。
因此，可以通过光伏电源进行无功电压优化，进而实现对配电网的无功电压调节
。
[0003]现有的配电网无功电压优化通常是建立配电网优化目标，并通过启发式算法对优化目标进行求解，进而进行配电网的协同运行
。
但是利用启发式算法进行求解，求解过程中的计算量大，求解所需时间长，导致求解效率低，进而导致无法高效地进行配电网的无功电压优化
。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种配电网无功电压优化方法
、
装置
、
电子设备及存储介质，以提高配电网无功电压优化的效率
。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种配电网无功电压优化方法，包括：
[0006]对目标配电网所在的区域进行分区，并获取每个分区内各个节点的历史状态信息和各个光伏电源的历史最优无功出力；
[0007]基于贝叶斯优化算法，对预设的机器学习模型的超参数进行优化，得到预优化模型；
[0008]根据每个分区内各个节点的历史状态信息和各个光伏电源的历史最优无功出力，分别对预优化模型进行训练，得到每个分区的无功优化模型；
[0009]基于无功优化模型，对目标配电网进行无功电压优化
。
[0010]在一种可能的实现方式中，基于无功优化模型，对目标配电网进行无功电压优化，包括：
[0011]预测待优化周期内每个分区内各个节点的状态信息；
[0012]分别将每个分区内各个节点的状态信息输入至对应的无功优化模型中，得到待优化周期内每个分区内各个光伏电源的最优无功出力；
[0013]根据每个分区内各个光伏电源的最优无功出力对目标配电网进行无功电压优化
。
[0014]在一种可能的实现方式中，获取每个分区内各个节点的历史状态信息和各个光伏电源的历史最优无功出力，包括：
[0015]获取目标配电网内各个节点的历史状态信息；
[0016]基于目标配电网内各个节点的历史状态信息，以目标配电网的有功损耗和光伏逆
变器的寿命损伤最小为目标建立目标函数，并建立目标函数的约束条件；
[0017]基于约束条件求解目标函数，得到目标配电网内各个光伏电源的历史状态信息对应的历史最优无功出力；
[0018]根据目标配电网中的各个分区对目标配电网内各个节点的历史状态信息和各个光伏电源的历史最优无功出力进行划分，得到目标配电网中每个分区内各个节点的历史状态信息和各个光伏电源的历史最优无功出力
。
[0019]在一种可能的实现方式中，目标函数的公式为：
[0020][0021]式中，
f
表示目标函数，
P
net,loss
表示目标配电网的线路的有功损耗，
T
IGBT_max
表示目标配电网中光伏逆变器的最大结温，
r
jk
表示目标配电网中节点
j
到节点
k
的线路电阻，
I
jk
(t)
表示目标配电网中第
t
时刻节点
j
到节点
k
的线路电流，
B
表示目标配电网中所有节点的集合，
LC
IGBT
表示目标配电网中的光伏逆变器的寿命损伤，
n
i
表示目标配电网中的光伏逆变器的热循环数，
N
f
表示目标配电网中光伏逆变器的实际寿命，
i
表示光伏逆变器的寿命循环数，
ω1表示目标配电网的线路的有功损耗的第一权重系数，
ω2表示目标配电网中的光伏逆变器的寿命损伤的第二权重系数
。
[0022]在一种可能的实现方式中，目标配电网中光伏逆变器的实际寿命的计算过程为：
[0023]对于目标配电网中的每个光伏逆变器，计算该光伏逆变器中流经的电流；
[0024]根据该光伏逆变器中流经的电流，计算该光伏逆变器的损耗；
[0025]根据该光伏逆变器的损耗，统计该光伏逆变器的热载荷信息；
[0026]根据该光伏逆变器的热载荷信息，计算该光伏逆变器的实际寿命
。
[0027]在一种可能的实现方式中，计算该光伏逆变器中流经的电流的公式为：
[0028][0029]式中，
i
p
表示光伏逆变器中流经的电流，
P
PV
表示光伏逆变器输出的有功功率，
V
AC
表示光伏逆变器交流侧电压有效值，表示光伏逆变器输出的无功功率，
S
表示光伏逆变器输出的视在功率；
[0030]计算该光伏逆变器的损耗的公式为：
[0031][0032]式中，表示光伏逆变器的损耗，表示光伏逆变器的导通损耗，表示光伏逆变器的开通与关断的损耗，
V
CE_25℃
表示光伏逆变器在
25℃
时的额定通态降压，
K
V_T
表示光伏逆变器的通态降压的温度影响系数，
T
j
表示光伏逆变器的结温，
δ
(t)
表示占空比，
r
CE_25℃
表示光伏逆变器在
25℃
时的额定通态电阻，
K
r_T
表示光伏逆变器的通态电阻的温度影响系数，
f
sw
表示光伏逆变器开通与关断的频率，
E
sw
表示光伏逆变器的开关损耗，
K1表示光伏逆变器直流侧电压影响光伏逆变器开关功率损耗的电压系数，
V
dc
表示光伏逆变器直流侧母线电压，
K2表示栅极电阻
R
g
影响光伏逆变器开关功率损耗的电阻系数，
R
g
表示栅极电阻，
K
sw
表示光伏逆变器开通与关断的损耗的温度影响系数；
[0033]计算该光伏逆变器的实际寿命的公式为：
[0034][0035]式中，
Δ
T
j
表示目标配电网中光伏逆变器的结温波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种配电网无功电压优化方法，其特征在于，包括：对目标配电网所在的区域进行分区，并获取每个分区内各个节点的历史状态信息和各个光伏电源的历史最优无功出力；基于贝叶斯优化算法，对预设的机器学习模型的超参数进行优化，得到预优化模型；根据每个分区内各个节点的历史状态信息和各个光伏电源的历史最优无功出力，分别对所述预优化模型进行训练，得到每个分区的无功优化模型；基于所述无功优化模型，对所述目标配电网进行无功电压优化
。2.
根据权利要求1所述的配电网无功电压优化方法，其特征在于，基于所述无功优化模型，对所述目标配电网进行无功电压优化，包括：预测待优化周期内每个分区内各个节点的状态信息；分别将每个分区内各个节点的状态信息输入至对应的无功优化模型中，得到待优化周期内每个分区内各个光伏电源的最优无功出力；根据每个分区内各个光伏电源的最优无功出力对所述目标配电网进行无功电压优化
。3.
根据权利要求1所述的配电网无功电压优化方法，其特征在于，所述获取每个分区内各个节点的历史状态信息和各个光伏电源的历史最优无功出力，包括：获取所述目标配电网内各个节点的历史状态信息；基于所述目标配电网内各个节点的历史状态信息，以所述目标配电网的有功损耗和光伏逆变器的寿命损伤最小为目标建立目标函数，并建立所述目标函数的约束条件；基于所述约束条件求解所述目标函数，得到所述目标配电网内各个光伏电源的历史状态信息对应的历史最优无功出力；根据所述目标配电网中的各个分区对所述目标配电网内各个节点的历史状态信息和各个光伏电源的历史最优无功出力进行划分，得到所述目标配电网中每个分区内各个节点的历史状态信息和各个光伏电源的历史最优无功出力
。4.
根据权利要求3所述的配电网无功电压优化方法，其特征在于，所述目标函数的公式为：式中，
f
表示所述目标函数，
P
net,loss
表示所述目标配电网的线路的有功损耗，
T
IGBT_max
表示所述目标配电网中光伏逆变器的最大结温，
r
jk
表示所述目标配电网中节点
j
到节点
k
的线路电阻，
I
jk
(t)
表示所述目标配电网中第
t
时刻节点
j
到节点
k
的线路电流，
B
表示所述目标配电网中所有节点的集合，
LC
IGBT
表示所述目标配电网中的光伏逆变器的寿命损伤，
n
i
表示所述目标配电网中的光伏逆变器的热循环数，
N
f
表示所述光伏逆变器的实际寿命，
i
表示所述
光伏逆变器的寿命循环数，
ω1表示所述目标配电网的线路的有功损耗的第一权重系数，
ω2表示所述目标配电网中的光伏逆变器的寿命损伤的第二权重系数
。5.
根据权利要求4所述的配电网无功电压优化方法，其特征在于，所述目标配电网中光伏逆变器的实际寿命的计算过程为：对于目标配电网中的每个光伏逆变器，计算该光伏逆变器中流经的电流；根据该光伏逆变器中流经的电流，计算该光伏逆变器的损耗；根据该光伏逆变器的损耗，统计该光伏逆变器的热载荷信息；根据该光伏逆变器的热载荷信息，计算该光伏逆变器的实际寿命
。6.
根据权利要求5所述的配电网无功电压优化方法，其特征在于，所述计算该光伏逆变器中流经的电流的公式为：式中，
i
p
表示所述光伏逆变器中流经的电流，
P
PV
表示所述光伏逆变器输出的有功功率，

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雪凯，曾四鸣，李铁成，孟良，王磊，周文，苏灿，杨少波，孟政吉，薛世伟，
申请(专利权)人：国网河北能源技术服务有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：