【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网调度，尤其涉及一种基于磁控变压器的配电网无功优化方法及系统。
技术介绍
1、随着越来越多的电力电子装置的在配电网中的使用，以及光伏、风电为主的新能源并网，给电力系统电能质量带来了严重的冲击，造成电压、无功波动等问题。城市配电网高比例电缆也导致系统无功缺额较大，存在低电压问题；同时，线路末端光伏接入将导致电压越上限问题。上述问题严重时会导致配电网出现高低电压越限并存现象，引发供电可靠性和用户投诉等诸多问题。电压稳定性是衡量电能质量的一项重要指标。电压波动会导致用电设备无法正常工作，造成设备非正常运行，会造成设备故障甚至引发电气事故。
2、磁控变压器是一种将磁控电抗器和电力变压器结合为一体的新型变压器，兼具无弧无极连续调压和补偿容性无功的功能。目前电力系统中传统电力变压器和磁控电抗器往往分开工作，不仅占地面积大，且制造成本高，空、负载损耗高。
3、公开号为cn116362141a的中国专利技术公开了一种基于量子遗传算法的配电网无功优化方法及装置，通过使用逆变器来对系统中的有功和无功进行补偿。公开号为cn116362061a的中国专利技术公开了一种配电网的无功优化方法及装置，其根据配电网类型采取不同无功优化方式，并使用并联电容器组和静止无功发生器补偿系统无功。
4、上述公开专利中均使用了单独的无功补偿装置，虽然优化了配电网的系统无功，但也增加对系统的负荷，系统损耗显著增加。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于磁控变压器的配电
2、有鉴于此，本专利技术第一方面提供了一种基于磁控变压器的配电网无功优化方法，其中，配电网包括设于输电母线上的多个配变节点，每个配变节点均通过变压器与用户侧负载连接，所述输电母线与电站连接，本方法包括以下步骤：
3、以所述磁控变压器的投入成本最低为目标条件，并以所述磁控变压器的补偿节点和补偿容量为决策变量，构建配电网无功优化模型，其中，所述补偿节点为磁控变压器替换掉某一配变节点上的变压器对应的配变节点；
4、对所述配电网无功优化模型进行寻优求解，根据最优解确定所述磁控变压器的投入成本最低的补偿节点以及其对应的所述磁控变压器的补偿容量；
5、将所述磁控变压器按照确定的所述磁控变压器的补偿容量替换掉其相应的补偿节点上的原变压器，从而对配电网中电压和无功进行补偿优化。
6、优选地，所述配电网无功优化模型包括目标函数和约束条件；其中，所述目标函数为：
7、
8、式中，g(si,qi)为关于补偿节点ni安装磁控变压器的视在功率si和无功功率qi的投入成本，α为磁控变压器与视在功率的成本系数，β为磁控变压器与无功功率的成本系数，n为配变节点的数量；
9、所述约束条件包括：
10、uimin≤ui≤uimax,
11、0≤si≤simax,0≤qi≤qimax
12、式中，ui为补偿节点ni处的电压，cosφi为补偿节点ni处的功率因数，uimin、uimax分别为补偿节点ni处的最小电压限值、最大电压限值，分别为补偿节点ni处的最小功率因数限值、最大功率因数限值，simax为磁控变压器的视在功率最大限值，qimax为磁控变压器的无功功率最大限值，其中，
13、fi(ni,si,qi)＝(ui,cosφi)i＝1,…,n
14、式中，fi(ni,si,qi)为补偿节点ni安装磁控变压器的视在功率si和无功功率qi与补偿节点ni处的电压ui和功率因数cosφi的对应函数关系式。
15、优选地，所述对所述配电网无功优化模型进行寻优求解，根据最优解确定所述磁控变压器的投入成本最低的补偿节点以及其对应的所述磁控变压器的补偿容量的步骤具体包括：
16、基于遗传算法对所述配电网无功优化模型进行寻优求解，根据最优解确定所述磁控变压器的投入成本最低的补偿节点以及其对应的所述磁控变压器的补偿容量。
17、优选地，基于遗传算法对所述配电网无功优化模型进行寻优求解，根据最优解确定所述磁控变压器的投入成本最低的补偿节点以及其对应的所述磁控变压器的补偿容量的步骤具体包括：
18、初始化种群参数，将补偿节点以及其对应的所述磁控变压器的补偿容量采用实数编码方式进行染色体编码；
19、以所述配电网无功优化模型的目标函数作为适应度函数，计算个体的适应度值；
20、对初始种群采用轮盘赌法进行选择生成第一代种群，其中，个体gk被选取的概率为：
21、
22、式中，pn为概率，fk为个体gk的适应度值，fm表示个体gm的适应度值，m为初始种群内个体数量；
23、对所述第一代种群进行杂交、变异操作，生成下一代种群；
24、利用所述下一代种群作为当前种群重新对当前种群采用轮盘赌法进行选择生成下一代种群，并进行迭代重复操作；
25、判断迭代次数是否达到预设的最大迭代次数，若迭代次数未达到预设的最大迭代次数，则转至对初始种群采用轮盘赌法进行选择两个父代种群的步骤，若迭代次数达到预设的最大迭代次数，则迭代停止，输出相应的种群；
26、根据所输出的种群筛选出适应度值最高的个体作为最优解；
27、根据最优解确定所述磁控变压器的投入成本最低的补偿节点以及其对应的所述磁控变压器的补偿容量。
28、第二方面，本专利技术还提供了一种基于磁控变压器的配电网无功优化系统，其中，配电网包括设于输电母线上的多个配变节点，每个配变节点均通过变压器与用户侧负载连接，所述输电母线与电站连接，本系统包括：
29、优化模型构建模块，用于以所述磁控变压器的投入成本最低为目标条件，并以所述磁控变压器的补偿节点和补偿容量为决策变量，构建配电网无功优化模型，其中，所述补偿节点为磁控变压器替换掉某一配变节点上的变压器对应的配变节点；
30、寻优求解模块，用于对所述配电网无功优化模型进行寻优求解，根据最优解确定所述磁控变压器的投入成本最低的补偿节点以及其对应的所述磁控变压器的补偿容量；
31、无功补偿优化模块，用于将所述磁控变压器按照确定的所述磁控变压器的补偿容量替换掉其相应的补偿节点上的原变压器，从而对配电网中电压和无功进行补偿优化。
32、第三方面，本专利技术还提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器；
33、所述存储器用于存储程序；
34、所述处理器执行所述程序实现上述的方法。
35、第四方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。
36、从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
37、本专利技术通过以磁控变压器的投入成本最低为目标条件，并本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于磁控变压器的配电网无功优化方法，其中，配电网包括设于输电母线上的多个配变节点，每个配变节点均通过变压器与用户侧负载连接，所述输电母线与电站连接，其特征在于，本方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于磁控变压器的配电网无功优化方法，其特征在于，所述配电网无功优化模型包括目标函数和约束条件；其中，所述目标函数为：
3.根据权利要求2所述的基于磁控变压器的配电网无功优化方法，其特征在于，所述对所述配电网无功优化模型进行寻优求解，根据最优解确定所述磁控变压器的投入成本最低的补偿节点以及其对应的所述磁控变压器的补偿容量的步骤具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于磁控变压器的配电网无功优化方法，其特征在于，基于遗传算法对所述配电网无功优化模型进行寻优求解，根据最优解确定所述磁控变压器的投入成本最低的补偿节点以及其对应的所述磁控变压器的补偿容量的步骤具体包括：
5.基于磁控变压器的配电网无功优化系统，其中，配电网包括设于输电母线上的多个配变节点，每个配变节点均通过变压器与用户侧负载连接，所述输电母线与电站连接，其特征在于，本系统
6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器；
7.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.基于磁控变压器的配电网无功优化方法，其中，配电网包括设于输电母线上的多个配变节点，每个配变节点均通过变压器与用户侧负载连接，所述输电母线与电站连接，其特征在于，本方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于磁控变压器的配电网无功优化方法，其特征在于，所述配电网无功优化模型包括目标函数和约束条件；其中，所述目标函数为：
3.根据权利要求2所述的基于磁控变压器的配电网无功优化方法，其特征在于，所述对所述配电网无功优化模型进行寻优求解，根据最优解确定所述磁控变压器的投入成本最低的补偿节点以及其对应的所述磁控变压器的补偿容量的步骤具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于磁...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴泳中，朱志栩，尤德柱，刘永浩，黄城，李志鹏，陈晓国，景一，郑宇，杜志叶，袁佳歆，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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