基于集群划分的配电网自趋优电压优化控制方法技术

本发明专利技术属于配电系统技术领域，具体涉及一种基于集群划分的配电网自趋优电压优化控制方法，全局优化调度阶段的步骤为：建立双时间尺度下的全局优化模型；设定日前计划和日内短期调度的目标函数；设定约束条件；进行双时间尺度下的全局优化调度；执行日前计划和日内短期调度；集群趋优控制阶段的步骤为：采集所需的集群参数；建立集群趋优控制模型，进行集群间协调优化；设定经济集群协调优化和紧急集群协调优化的目标函数；设定约束条件；执行集群间协调优化；进行集群内功率分配，实现分散资源有功

【技术实现步骤摘要】
基于集群划分的配电网自趋优电压优化控制方法


[0001]本专利技术属于配电系统
，具体涉及一种基于集群划分的配电网自趋优电压优化控制方法
。

技术介绍

[0002]随着新能源需求的快速增长以及公众对环境问题的关注，我国的分布式光伏得到快速发展
。
伴随着多元分散资源的增多，大量井喷式
、
小容量
、
分散化的分布式光伏电源接入配电网，这使配电系统的电压分布特性以及潮流流动受到巨大影响，进而对配电网的规划与运行提出了新的挑战
。
[0003]通常情况下，在含多元分散资源发电的配电网中，分布式电源通常具有单机容量小
、
总体规模大
、
接入电网方式多样且分布较为分散的特性
。
若以微网或集中的调控模式管理高渗透率分布式分散资源发电，其成本较大
、
效率较低且实现困难
。
近年来有学者提出的集群管理模式可以将节点划分为不同的集群，以协作的方式保证高比例分布式分散资源发电高效<br/>、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于集群划分的配电网自趋优电压优化控制方法，其特征在于，包括全局优化调度和集群趋优控制两个阶段；全局优化调度阶段的步骤为：
S1、
建立双时间尺度下的全局优化模型；
S11、
设定日前计划和日内短期调度的目标函数；
S12、
设定
S11
的约束条件；
S2、
进行双时间尺度下的全局优化调度；
S21、
执行日前计划；
S22、
执行日内短期调度；集群趋优控制阶段的步骤为：
S3、
采集所需的集群参数；
S4、
建立集群趋优控制模型，进行集群间协调优化；
S41、
设定经济集群协调优化和紧急集群协调优化的目标函数；
S42、
设定
S41
的约束条件；
S43、
执行集群间协调优化；
S5、
进行集群内功率分配，实现分散资源有功
‑
无功出力的协调优化
。2.
根据权利要求1所述的基于集群划分的配电网自趋优电压优化控制方法，其特征在于：所述的
S11
中，日前计划的调控周期为1小时，利用分散资源和负荷的日前预测数据以配电网网损最小
、
有载分接开关
OLTC、
断路器
CB
动作次数最少为优化目标，为日内短期调度提供各节点母线电压基准值日前计划的目标函数表达式为：日前计划的目标函数表达式为：式中：
n
表示网络中的节点数目，表示网络中与节点
i
相连的节点集合；
r
ij
和分别表示支路
ij
的电阻和电流幅值；
Δ
T
为调度周期间隔；
n
OLTC
和
n
CB
分别表示网络中安装的
OLTC
和
CB
的个数；表示在
t
时刻
OLTC
的档位
、
表示在
t
时刻
CB
的投切组数
、
和分布表示在
t
时刻静止无功补偿装置
SVC
及分散资源的无功出力；
α
、
β
和
γ
表示不同优化目标的权重系数；日内短期调度以
15
分钟为调度周期，采用分散资源和负荷的短期预测值以一个调度周期内最小的网络损耗和节点电压越限为目标函数，得到各分散资源和
SVC
的无功出力参考值
Q
i
，
DG
和
Q
i
，
SVC
，通过最优潮流算法
OPF
得到采用集群控制时各节点电压的最佳运行值日内短期调度的目标函数表达式为：
式中：
V
i
和分别表示节点
i
的电压幅值和日前计划的电压预测值
。3.
根据权利要求2所述的基于集群划分的配电网自趋优电压优化控制方法，其特征在于：所述的
S12
中，约束条件包括：
S121、
支路潮流约束；对于电网支路
ij
，约束为：对于电网节点
i
，约束为：式中：表示在
t
时刻
OLTC
的变比，当支路中不含
OLTC
时，时，表示支路
ij
的电流幅值的平方；
P
ij
和
Q
ij
分别表示支路
ij
的有功功率和无功功率；
V
i
表示节点
i
的电压幅值；
x
ij
表示支路
ij
的支路电抗；
k∈v(j)
表示支路功率由节点
k
流向节点
j
，
i∈u(j)
表示表示支路功率由节点
i
流向节点
j
；
P
j,DG
和
P
j,L
分别表示分散资源节点
j
和负荷节点
j
的有功功率；
Q
j,DG
和
Q
j,L
分别表示分散资源节点
j
和负荷节点
j
的无功功率；
Q
j,CB
和
Q
j,SVC
和分别表示节点
j
处安装的
CB
和
SVC
的无功补偿功率；
S122、
安全约束：式中：和分别表示节点
i
电压幅值的上
、
下限值；表示支路
ij
电流幅值的上限值；和分别表示
t
时刻节点
i
的电压幅值和
ij
支路的电流幅值；
S123、
功率约束：式中：和分别表示
t
时刻流入本级电网的有功和无功功率；分别表示网络中节点有功功率的上
、
下限值，分别表示网络中节点的无功功率上
、
下限值；
S124、SVC
调节能力约束：式中：表示节点
i
处的
SVC
在
t
时刻的优化调节功率；和分别表示
SVC
可调功率的上下限值；
S125、
离散设备模型与约束：
式中：表示在
t
时刻第
i
个
OLTC
的档位值，
T
i,tap,max
和
T
i,tap,min
分别表示在
t
时刻第
i
个
OLTC
的档位可调上
、
下限值；
K0、
Δ
K
i
分别表示
OLTC
的标准变比和调节步长，
T
max
表示一天内
OLTC
最多动作次数；
T
i,k
表示相邻调度周期内的第
i
个
OLTC
调节档位限值；其中，
CB
以组的形式进行投切，其模型表述为：式中：表示在
t
时刻第
i
个
CB
的单组补偿功率；为第
i
个
CB
的最大组数；表示一天内第
i
个
CB
的最大动作次数，表示取异或，
N
i,k
表示相邻调度周期内第
i
个
CB
调节组数限值；根据当前配电网中可调分散资源的无功容量，实时设定
T
i,k
和
N
i,k
的取值，当满足式
(11)
时，设定
T
i,k
＝2，否则
T
i,k
＝1，，式中：
ω
为常数，
n
DG
表示网...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文文，何国庆，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：