一种配电网电压端侧自适应控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种配电网电压端侧自适应控制方法和系统，包括：边缘集群系统获取云端系统中的配电网运行数据，根据所述配电网运行数据中的系统损耗

【技术实现步骤摘要】
一种配电网电压端侧自适应控制方法和系统


[0001]本专利技术涉及配电网电压端侧控制领域，尤其涉及一种配电网电压端侧自适应控制方法和系统
。

技术介绍

[0002]分布式电源的高比例接入使得配电系统的形态特性发生重大变化，系统的随机性和波动性增强，带来系统电压越限等一系列问题，电网安全可靠运行受到较大威胁
。
由于分布式电源具有布局分散性的特征，一般应用于用户侧，电网很难进行直接调度面向复杂不确定性运行环境下配电系统的运行控制需求
。
[0003]现有技术中通常采用集中控制方法对电压进行全局控制，然而这种方法应用于复杂系统时可靠性差
。
集中式控制策略赖于全网数据的监测和通讯，当分布式电源的渗透率提高时，数据量将显著增加，从而带来沉重的通信和数据处理负担，增大时间延迟，并且当中央控制系统出现故障时，整个系统都有失效的风险
。
因此，需要一种基于云边融合的配电网电压端侧自适应方法，来应对分布式电源高渗透接入
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种配电网电压端侧自适应控制方法和系统，实现了基于云边融合更灵活地自适应调整配电网端侧电压
。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种配电网电压端侧自适应控制方法，包括：
[0006]边缘集群系统获取云端系统中的配电网运行数据，根据所述配电网运行数据中的系统损耗
、
系统电压偏差和分布式电源有功削减量，建立分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型；
[0007]边缘集群系统对所述分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型进行分段线性化和凸松弛处理后，求解得到分布式电源端侧自适应控制曲线；
[0008]边缘集群系统将所述分布式电源端侧自适应控制曲线下达给各边缘网关，以使各边缘网关根据本地数据滚动优化对应的分布式电源端侧自适应控制曲线，控制各分布式电源逆变器的无功出力值和有功削减量
。
[0009]可以理解的是，相较于现有技术，本专利技术提供的方法通过地级边缘集群将各台区所有分布式电源逆变器的端侧自适应电压控制曲线进行集中式优化整定，并且采用分段线性化方法进一步精确描述了控制曲线，为后续调整控制曲线参数奠定基础
。
由地级边缘集群下达自适应控制曲线给各边缘网关，端侧自适应控制仅依靠本地测量信息，不需要节点间的信息交流或者远程量测，从而摆脱了对中央控制系统的依赖，减少了通信的数据量，降低了控制变量的维度
。
通过边缘网关的本地数据滚动优化端侧自适应控制曲线参数，以应对分布式电源出力的不确定性，保证了配电网系统的隐私和安全性
。
[0010]进一步地，所述根据所述配电网运行数据中的系统损耗
、
系统电压偏差和分布式
电源有功削减量，建立分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型，具体包括：
[0011]根据所述配电网运行数据中的各支路电阻和各节点之间的电流幅值，得到系统损耗；
[0012]根据所述配电网运行数据中的各节点电压和期望电压，得到系统电压偏差；
[0013]根据所述配电网运行数据中的各节点分布式电源有功削减曲线的电压整定点和电压阈值，得到分布式电源有功削减量；
[0014]将所述系统损耗
、
系统电压偏差和分布式电源有功削减量的最小线性加权和，作为分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型的目标函数
。
[0015]可以理解的是，本专利技术提供的方法通过同时考虑分布式电源接入的配电网运行经济性
、
电压水平和分布式电源的有功削减，以系统损耗
、
系统电压偏差以及分布式电源有功削减量最小的线性加权和为分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型的目标函数
。
[0016]进一步地，所述根据所述配电网运行数据中的各支路电阻和各节点之间的电流幅值，得到系统损耗，具体公式为：
[0017][0018]其中，
f
L
为系统损耗；
N
T
为所述配电网运行数据中的优化计算的总时段数；
t
为所述配电网运行数据中的优化计算的某一时段；
Ω
b
为所述配电网运行数据中的系统支路的集合；
R
ij
为所述配电网运行数据中的支路
ij
的电阻；
I
t,ij
为所述配电网运行数据中的
t
时段节点
i
流向节点
j
的电流幅值；
[0019]所述根据所述配电网运行数据中的各节点电压和期望电压，得到系统电压偏差，具体公式为：
[0020][0021]其中，
f
V
为系统电压偏差；
N
T
为所述配电网运行数据中的优化计算的总时段数；
t
为所述配电网运行数据中的优化计算的某一时段；
N
N
为所述配电网运行数据中的节点总数；为所述配电网运行数据中的节点电压
V
t,i
的期望电压区间；
[0022]所述根据所述配电网运行数据中的各节点分布式电源有功削减曲线的电压整定点和电压阈值，得到分布式电源有功削减量，具体公式为：
[0023][0024]其中，
f
P
为分布式电源有功削减量；
N
T
为所述配电网运行数据中的优化计算的总时段数；
t
为所述配电网运行数据中的优化计算的某一时段；
N
N
为所述配电网运行数据中的节点总数，为所述配电网运行数据中的
t
时段节点
i
处分布式电源逆变器当前的有功削减量；为所述配电网运行数据中的节点
i
处分布式电源有功削减曲线的电压整定点；为的电压阈值
。
[0025]进一步地，所述边缘集群系统对所述分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型进行分段线性化和凸松弛处理后，求解得到分布式电源端侧自适应控制曲线，具体包括：
[0026]边缘集群系统对所述分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型中的无功功率
‑
电压曲线和当前有功功率
‑
电压曲线进行分段线性化；
[0027]边缘集群系统通过凸松弛技术，对所述分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型进行二阶锥转换，得到基于混合整数二阶锥规划的曲线参数整定模型；
[0028]边缘集群系统求解所述基于混合整数二阶锥规划的曲线参数整定模型，得到分布式电源端侧自适应控制曲线
。
[0029]可以理解的是，本专利技术提供的方法由于考虑分布式电源和负荷的波动性，分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种配电网电压端侧自适应控制方法，其特征在于，包括：边缘集群系统获取云端系统中的配电网运行数据，根据所述配电网运行数据中的系统损耗
、
系统电压偏差和分布式电源有功削减量，建立分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型；边缘集群系统对所述分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型进行分段线性化和凸松弛处理后，求解得到分布式电源端侧自适应控制曲线；边缘集群系统将所述分布式电源端侧自适应控制曲线下达给各边缘网关，以使各边缘网关根据本地数据滚动优化对应的分布式电源端侧自适应控制曲线，控制各分布式电源逆变器的无功出力值和有功削减量
。2.
如权利要求1所述的配电网电压端侧自适应控制方法，其特征在于，所述根据所述配电网运行数据中的系统损耗
、
系统电压偏差和分布式电源有功削减量，建立分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型，具体包括：根据所述配电网运行数据中的各支路电阻和各节点之间的电流幅值，得到系统损耗；根据所述配电网运行数据中的各节点电压和期望电压，得到系统电压偏差；根据所述配电网运行数据中的各节点分布式电源有功削减曲线的电压整定点和电压阈值，得到分布式电源有功削减量；将所述系统损耗
、
系统电压偏差和分布式电源有功削减量的最小线性加权和，作为分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型的目标函数
。3.
如权利要求2所述的配电网电压端侧自适应控制方法，其特征在于，所述根据所述配电网运行数据中的各支路电阻和各节点之间的电流幅值，得到系统损耗，具体公式为：其中，
f
L
为系统损耗；
N
T
为所述配电网运行数据中的优化计算的总时段数；
t
为所述配电网运行数据中的优化计算的某一时段；
Ω
b
为所述配电网运行数据中的系统支路的集合；
R
ij
为所述配电网运行数据中的支路
ij
的电阻；
I
t
，
ij
为所述配电网运行数据中的
t
时段节点
i
流向节点
j
的电流幅值；所述根据所述配电网运行数据中的各节点电压和期望电压，得到系统电压偏差，具体公式为：其中，
f
V
为系统电压偏差；
N
T
为所述配电网运行数据中的优化计算的总时段数；
t
为所述配电网运行数据中的优化计算的某一时段；
N
N
为所述配电网运行数据中的节点总数；为所述配电网运行数据中的节点电压
V
t
，
i
的期望电压区间；所述根据所述配电网运行数据中的各节点分布式电源有功削减曲线的电压整定点和电压阈值，得到分布式电源有功削减量，具体公式为：
其中，
f
P
为分布式电源有功削减量；
N
T
为所述配电网运行数据中的优化计算的总时段数；
t
为所述配电网运行数据中的优化计算的某一时段；
N
N
为所述配电网运行数据中的节点总数，为所述配电网运行数据中的
t
时段节点
i
处分布式电源逆变器当前的有功削减量；为所述配电网运行数据中的节点
i
处分布式电源有功削减曲线的电压整定点；为的电压阈值
。4.
如权利要求1所述的配电网电压端侧自适应控制方法，其特征在于，所述边缘集群系统对所述分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型进行分段线性化和凸松弛处理后，求解得到分布式电源端侧自适应控制曲线，具体包括：边缘集群系统对所述分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型中的无功功率
‑
电压曲线和当前有功功率
‑
电压曲线进行分段线性化；边缘集群系统通过凸松弛技术，对所述分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型进行二阶锥转换，得到基于混合整数二阶锥规划的曲线参数整定模型边缘集群系统求解所述基于混合整数二阶锥规划的曲线参数整定模型，得到分布式电源端侧自适应控制曲线
。5.
如权利要求4所述的配电网电压端侧自适应控制方法，其特征在于，所述对所述分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型中的无功功率
‑
电压曲线和当前有功功率
‑
电压曲线进行分段线性化，具体包括：对所述分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型中的无功功率
‑
电压曲线进行分段线性化，具体为：进行分段线性化，具体为：进行分段线性化，具体为：进行分段线性化，具体为：进行分段线性化，具体为：其中，为
Q
‑
V
曲线
x
轴上的6个点；为
y
轴上的点为标记函数所属部分；为当前函数所属部分的原始功能；对所述分布式电源端侧自适应电压控制曲线的参数优化模型中的当前有功功率
‑
电压曲线进行分段线性化，具体为：曲线进行分段线性化，具体为：曲线进行分段线性化，具体为：曲线进行分段线性化，具体为：
其中，表示
P
curt
‑
V
曲线中4个点的横坐标，表示这4个点的纵坐标；为标记函数所属部分；为当前函数所属部分的原始功能
。6.
如权利要求1所述的配电网电压端侧自适应控制方法，其特征在于，所述边缘集群系统将所述分布式电源端侧自适应控制曲线下达给各边缘网关，以使各边缘网关根据本地数据滚动优化对应的分布式电源端侧自适应控制曲线，进而控制各分布式电源逆变器的无功出力值和有功削减量，具...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝锦舟，孟子杰，刘通，蔡新雷，董锴，徐敏，喻振帆，喻磊，周巍，原吕泽芮，陈业夫，刘澧庆，刘胤良，林心昊，段舒尹，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：