一种分布式电源电压实时控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式电源电压实时控制方法和系统，涉及电压控制技术领域，构建目标分布式电源优化控制策略库模型，确定目标分布式电源并获取电网数据和电压灵敏度数据，采用电压灵敏度数据输入预设电压灵敏度潮流模型确定目标电压灵敏度，采用电压灵敏度数据

【技术实现步骤摘要】
一种分布式电源电压实时控制方法和系统


[0001]本专利技术涉及电压控制
，尤其涉及一种分布式电源电压实时控制方法和系统
。

技术介绍

[0002]近年来，屋顶光伏
、
风电等分布式电源规模化接入电网，使得传统配电网结构变得更为复杂，潮流流向多变，同时由于自然因素的影响分布式电源出力呈现出一定波动性和很大随机性，造成配电网电压安全等问题，对调度控制形成新的挑战
。
[0003]针对现有的分布式电源大规模接入配电网条件下的电压控制，由于设备间缺乏协调控制，因此全局最优难以实现，并且存在网络复杂
、
学习速度较慢
、
算力要求高等问题，从而导致无法对存在不可全观测区域的配电网的实时电压精确控制
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种分布式电源电压实时控制方法和系统，解决了现有的分布式电源大规模接入配电网条件下的电压控制，无法对存在不可全观测区域的配电网的实时电压精确控制的技术问题
。
[0005]本专利技术第一方面提供的一种分布式电源电压实时控制方法，包括：基于预置单隐层前馈神经网络建立极限学习机，以最小母线电压偏差和调控成本为优化目标，构建目标分布式电源优化控制策略库模型；响应于接收到的电压波动信息，确定所述电压波动信息对应的目标分布式电源并获取对应的电网数据和电压灵敏度数据；采用所述目标分布式电源关联的电压灵敏度数据输入预设电压灵敏度潮流模型，确定各节点的目标电压灵敏度；采用所述电压灵敏度数据
、
所述电网数据和所述目标电压灵敏度进行运算，确定目标分布式电源功率数据；采用所述目标分布式电源功率数据和所述目标电压灵敏度输入所述目标分布式电源优化控制策略库模型，生成对应的目标电压值和目标调控量；基于所述目标电压值，对各节点的出力进行修正，直至满足预设收敛条件，则将所述目标调控量下发至各节点的可调设备
。
[0006]可选地，所述基于预置单隐层前馈神经网络建立极限学习机，以最小母线电压偏差和调控成本为优化目标，构建目标分布式电源优化控制策略库模型的步骤，包括：基于预置单隐层前馈神经网络建立极限学习机；基于建立的所述极限学习机，以最小母线电压偏差和调控成本为优化目标，构建初始分布式电源优化控制策略库模型；采集电网电力历史策略数据进行归一化处理，生成训练样本数据；采用所述训练样本数据输入所述初始分布式电源优化控制策略库模型进行训练，
生成目标分布式电源优化控制策略库模型
。
[0007]可选地，所述电压灵敏度数据包括节点电压相角和节点电压幅值，所述电网数据包括初始有功功率和初始无功功率，所述目标电压灵敏度包括有功电压灵敏度和无功电压灵敏度，所述采用所述电压灵敏度数据
、
所述电网数据和所述目标电压灵敏度进行运算，确定目标分布式电源功率数据的步骤，包括：采用所述节点电压相角和所述节点电压幅值输入预设注入功率函数，生成对应的目标注入有功功率和目标注入无功功率；所述预设注入功率函数具体为：；；式中，表示所述目标注入有功功率，表示所述目标注入无功功率，表示节点
i
的所述节点电压幅值，表示节点
j
的所述节点电压幅值，表示节点
i、j
间线路导纳的实部，表示节点
i、j
间线路导纳的虚部，表示节点
i
和
j
之间的电压相角差；采用所述目标注入有功功率
、
所述目标注入无功功率和所述目标电压灵敏度进行乘值运算，确定目标实时有功变化量和目标实时无功变化量；所述目标实时有功变化量和所述目标实时无功变化量的计算公式具体为：；；式中，表示所述目标实时有功变化量，表示所述目标实时无功变化量，表示所述有功电压灵敏度，表示所述无功电压灵敏度；采用所述目标实时有功变化量
、
所述目标实时无功变化量
、
所述初始有功功率和所述初始无功功率进行和值运算，确定目标分布式电源功率数据；其中，所述目标分布式电源功率数据包括目标分布式电源有功功率和目标分布式电源无功功率；所述目标分布式电源有功功率和所述目标分布式电源无功功率的计算公式具体为：；；式中，表示所述目标分布式电源有功功率数据，表示所述目标分布式电源无功功率数据，表示所述初始有功功率，表示所述初始无功功率
。
[0008]可选地，所述电网数据还包括初始母线电压，所述目标分布式电源优化控制策略库模型的目标函数具体为：；
；式中，表示所述目标分布式电源优化控制策略库模型的目标函数，表示权重系数，表示调节后的母线电压，表示电压参考值，表示权重系数，表示调节成本，表示所述初始母线电压，表示电压变化量，表示配网中分布式电源的个数
。
[0009]可选地，所述预设收敛条件具体为：；式中，表示所述目标电压值，表示电压参考值，表示预设收敛值
。
[0010]可选地，所述采用所述目标分布式电源关联的电压灵敏度数据输入预设电压灵敏度潮流模型，确定各节点的目标电压灵敏度的步骤之前，还包括：通过牛拉法在极坐标下建立电压灵敏度潮流模型；所述电压灵敏度潮流模型具体为：；式中，表示所述节点电压相角，表示节点电压幅值修正量，表示节点电压幅值的对角阵，表示雅可比矩阵，表示节点注入有功扰动，表示节点注入无功的扰动量，表示目标电压灵敏度矩阵；表示偏导
。
[0011]本专利技术第二方面提供的一种分布式电源电压实时控制系统，包括：优化构建模块，用于基于预置单隐层前馈神经网络建立极限学习机，以最小母线电压偏差和调控成本为优化目标，构建目标分布式电源优化控制策略库模型；响应模块，用于响应于接收到的电压波动信息，确定所述电压波动信息对应的目标分布式电源并获取对应的电网数据和电压灵敏度数据；电压灵敏度获取模块，用于采用所述目标分布式电源关联的电压灵敏度数据输入预设电压灵敏度潮流模型，确定各节点的目标电压灵敏度；功率数据获取模块，用于采用所述电压灵敏度数据
、
所述电网数据和所述目标电压灵敏度进行运算，确定目标分布式电源功率数据；数据处理模块，用于采用所述目标分布式电源功率数据和所述目标电压灵敏度输入所述目标分布式电源优化控制策略库模型，生成对应的目标电压值和目标调控量；调控量下发模块，用于基于所述目标电压值，对各节点的出力进行修正，直至满足预设收敛条件，则将所述目标调控量下发至各节点的可调设备
。
[0012]可选地，所述优化构建模块包括：极限学习机建立子模块，用于基于预置单隐层前馈神经网络建立极限学习机；
初始分布式电源优化控制策略库模型子模块，用于基于建立的所述极限学习机，以最小母线电压偏差和调控成本为优化目标，构建初始分布式电源优化控制策略库模型；归一化子模块，用于采集电网电力历史策略数据进行归一化处理，生成训练样本数据；目标分布式电源优化控制策略库模型子模块，用于采用所述训练样本数据输入所述初始分布式电源优化控制策略库模型进行训练，生成目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种分布式电源电压实时控制方法，其特征在于，包括：基于预置单隐层前馈神经网络建立极限学习机，以最小母线电压偏差和调控成本为优化目标，构建目标分布式电源优化控制策略库模型；响应于接收到的电压波动信息，确定所述电压波动信息对应的目标分布式电源并获取对应的电网数据和电压灵敏度数据；采用所述目标分布式电源关联的电压灵敏度数据输入预设电压灵敏度潮流模型，确定各节点的目标电压灵敏度；采用所述电压灵敏度数据
、
所述电网数据和所述目标电压灵敏度进行运算，确定目标分布式电源功率数据；采用所述目标分布式电源功率数据和所述目标电压灵敏度输入所述目标分布式电源优化控制策略库模型，生成对应的目标电压值和目标调控量；基于所述目标电压值，对各节点的出力进行修正，直至满足预设收敛条件，则将所述目标调控量下发至各节点的可调设备
。2.
根据权利要求1所述的分布式电源电压实时控制方法，其特征在于，所述基于预置单隐层前馈神经网络建立极限学习机，以最小母线电压偏差和调控成本为优化目标，构建目标分布式电源优化控制策略库模型的步骤，包括：基于预置单隐层前馈神经网络建立极限学习机；基于建立的所述极限学习机，以最小母线电压偏差和调控成本为优化目标，构建初始分布式电源优化控制策略库模型；采集电网电力历史策略数据进行归一化处理，生成训练样本数据；采用所述训练样本数据输入所述初始分布式电源优化控制策略库模型进行训练，生成目标分布式电源优化控制策略库模型
。3.
根据权利要求1所述的分布式电源电压实时控制方法，其特征在于，所述电压灵敏度数据包括节点电压相角和节点电压幅值，所述电网数据包括初始有功功率和初始无功功率，所述目标电压灵敏度包括有功电压灵敏度和无功电压灵敏度，所述采用所述电压灵敏度数据
、
所述电网数据和所述目标电压灵敏度进行运算，确定目标分布式电源功率数据的步骤，包括：采用所述节点电压相角和所述节点电压幅值输入预设注入功率函数，生成对应的目标注入有功功率和目标注入无功功率；所述预设注入功率函数具体为：；；式中，表示所述目标注入有功功率，表示所述目标注入无功功率，表示节点
i
的所述节点电压幅值，表示节点
j
的所述节点电压幅值，表示节点
i、j
间线路导纳的实部，表示节点
i、j
间线路导纳的虚部，表示节点
i
和
j
之间的电压相角差；
采用所述目标注入有功功率
、
所述目标注入无功功率和所述目标电压灵敏度进行乘值运算，确定目标实时有功变化量和目标实时无功变化量；所述目标实时有功变化量和所述目标实时无功变化量的计算公式具体为：；；式中，表示所述目标实时有功变化量，表示所述目标实时无功变化量，表示所述有功电压灵敏度，表示所述无功电压灵敏度；采用所述目标实时有功变化量
、
所述目标实时无功变化量
、
所述初始有功功率和所述初始无功功率进行和值运算，确定目标分布式电源功率数据；其中，所述目标分布式电源功率数据包括目标分布式电源有功功率和目标分布式电源无功功率；所述目标分布式电源有功功率和所述目标分布式电源无功功率的计算公式具体为：；；式中，表示所述目标分布式电源有功功率数据，表示所述目标分布式电源无功功率数据，表示所述初始有功功率，表示所述初始无功功率
。4.
根据权利要求1或2所述的分布式电源电压实时控制方法，其特征在于，所述电网数据还包括初始母线电压，所述目标分布式电源优化控制策略库模型的目标函数具体为：；；式中，表示所述目标分布式电源优化控制策略库模型的目标函数，表示权重系数，表示调节后的母线电压，表示电压参考值，表示权重系数，表示调节成本，表示所述初始母线电压，表示电压变化量，表示配网中分布式电源的个数
。5.
根据权利要求1所述的分布式电源电压实时控制方法，其特征在于，所述预设收敛条件具体为：；式中，表示所述目标电压值，表示电压参考值，表示预设收敛值
。6.
根据权利要求3所述的分布式电源电压实时控制方法，其特征在于，所述采用所述目标分布式电源关联的电压灵敏度数据输入预设电压灵敏度潮流模型，确定各节点的目标电压灵敏度的步骤之前，还包括：通过牛...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春梅，蔡徽，黄敬志，刘均乐，黄小强，江疆，徐欢，杨秋勇，戴征献，许兴雀，张欢欢，谢东霖，刘思麟，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司中山供电局，
类型：发明
国别省市：