【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能软开关，尤其涉及一种智能软开关的选址方法及其定容方法。
技术介绍
1、智能软开关(soft normally open point，snop)，又称为柔性多状态开关(flexible multi-state switch，fmss)，作为近年来出现的一种智能配电装置，逐渐代替传统的联络开关成为配网潮流调控的有效手段，snop的功率控制更加安全可靠，能够连续准确的控制馈线两侧的有功和无功功率。snop不但可以替代传统的联络开关实现线路的投切，避免开关操作可能带来的安全隐患，还可以作为无功电源为系统提供无功支撑，snop的应用极大地提高了配电系统运行的灵活性和可控性。
2、由于snop的实现主要依赖于成本较高的全控型电力电子装置，而且snop调节能力及应用经济性与其安装位置和容量密切相关，因此考虑经济性与灵活性的snop优化选址对于柔性互联配电网的运行具有一定的现实意义。snop在配电网中的位置是否合理对其效用的发挥具有重要影响，如何确定snop在柔性互联配电网中的安装位置以发挥其最大作用、实现配电网利用率最大化是目前snop应用中需要解决的问题。
技术实现思路
1、为了更好地确定snop在配电网系统中的效果最佳安装位置，使snop最大程度的发挥作用，本专利技术提供一种智能软开端的选址方法，同时为了兼顾经济和安全性，本申请还提供一种智能软开关的定容方法，确定snop在系统中的最佳安装位置后对其容量进行计算，获得snop的最佳容量值。
2、本专利
3、确定智能软开关的稳态模型；
4、根据所述稳态模型，构建含有所述智能软开关的有源配电环网潮流模型并建立所述有源配电环网潮流模型运行的约束条件；
5、基于所述有源配电环网潮流模型，计算所述智能软开关与配电网之间传输的有功功率，并根据得到的所述有功功率计算线路有功功率裕度，用以表示最小可调节的功率，其中所述线路有功功率裕度为线路有功功率与最大有功功率之间的差值；
6、进一步计算获得所述智能软开关对所述线路有功功率裕度的灵敏度系数，用以评估所述智能软开关对所述线路有功功率裕度的调节能力，其中所述灵敏度系数为所述线路有功功率裕度对所述智能软开关与配电网之间的有功功率交换量的偏导数；
7、在配电网多个联络开关处分别安装所述智能软开关，获得多个所述智能软开关对所述线路有功功率裕度调节的所述灵敏度系数；
8、对多个所述灵敏度系数值进行排序，确定所述智能软开关的最佳安装位置。
9、进一步地，所述有源配电环网潮流模型计算方式为：
10、
11、其中，pl(t)为t时刻流经支路l的有功功率，l为正整数且1≤l≤i-1；ui(t)为t时刻节点i的电压；pl,i(t)、ql,i(t)分别为t时刻节点i的负荷有功功率和无功功率；psnop1、qsnop1分别为变流器其中一侧与配电网之间的传输的有功功率和无功功率，并且psnop1＝pi(t)，qsnop1＝qi(t)，pi(t)、qi(t)分别为节点i在t时刻注入有功功率和无功功率。
12、进一步地，所述有源配电环网潮流模型的约束条件为：
13、psnop1+psnop2＝0
14、
15、其中，psnop1(t)、qsnop1(t)分别为t时刻变流器其中一侧(vsc1)输出的有功功率、无功功率；psnop2(t)、qsnop2(t)分别为变流器另一侧(vsc2)输出的有功功率、无功功率，ss1max为变流器其中一侧(vsc1)的接入容量，ss2max为变流器另一侧(vsc2)的接入容量。
16、进一步地，所述灵敏度系数计算方式为：
17、
18、其中，lm为线路有功功率裕度，psnop为所述智能软开关一侧变流器流入配电网的有功功率，plmax为线路l能够承载的极限有功功率，pl(t)为t时刻流经支路l的有功功率，n为总支路数。
19、进一步地，所述线路有功功率裕度计算方式为：
20、
21、进一步地，所述智能开关的稳态模型为节点注入功率模型，根据所述节点注入功率模型获取含有所述智能软开关的有源配电环网潮流模型；所述确定智能软开关的稳态模型包括获得变流器的注入有功功率和无功功率的计算模型以及背靠背柔性直流有功平衡方程。
22、本申请提供的一种智能软开关的定容方法，包括：构建以含有所述智能软开关在内的配电网的最小年综合成本为目标函数的上层规划模型以及确定所述上层规划模型的约束条件；
23、构建以系统安全裕度为目标函数的下层潮流优化模型以及确定所述下层潮流优化模型的约束条件；
24、求解所述上层规划模型和所述下层潮流优化模型，得到所述智能软开关的最佳容量；
25、所述求解所述上层规划模型和所述下层潮流优化模型包括采用模拟退火法求解所述上层规划模型以及采用二阶锥规划方法对所述下层潮流优化模型进行求解，根据所述上层规划模型传递的结果采用锥优化方法求解所述下层潮流优化模型，之后将优化结果返回所述上层规划模型，最终迭代得到最优解。
26、进一步地，所述上层规划模型为：
27、min c＝csnop1+csnop2+closs
28、其中，c为年综合成本，csnop1为智能软开关规划期间每年的投资成本，csnop2为智能软开关规划期间每年的运行维护成本，closs为配电网网损年综合成本。
29、进一步地，所述智能软开关规划期间每年的投资成本为：
30、
31、其中，csnop为智能软开关的单位容量的投资成本，ssnop为所有智能软开关的安装容量相加之和，γ为折现率，y为智能软开关规划的使用年限；
32、所述智能软开关规划期间每年的运行维护成本为：
33、csnop2＝αsnopssnop
34、其中，αsnop为年运行维护成本系数；
35、所述配电网网损年综合成本为：
36、closs＝hηploss
37、其中，h为年运行小时数，η为电价，ploss为网络损耗，rij、iij分别为节点i和j之间的支路电阻和支路电流，为所有与节点i相连的节点集合。
38、进一步地，所述上层规划模型的约束条件为：
39、0≤ssnop≤ssnopmax
40、其中，ssnop为在选定安装位置的智能软开关的容量，ssnop max为在选定安装位置的智能软开关的最大安装容量。
41、进一步地，所述下层潮流优化模型为：
42、fup＝max(αfp+βfu)
43、其中，fp、fu分别为线路安全裕度指标和电压安全裕度指标，α、β分别为线路安全裕度指标和电压安全裕度指标的权重系数。
44、进一步地，所述线路安全裕度指标为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能软开关的选址方法，其特征在于，所述方法包括；
2.根据权利要求1所述的智能软开关的选址方法，其特征在于，所述有源配电环网潮流模型计算方式为：
3.根据权利要求2所述的智能软开关的选址方法，其特征在于，所述有源配电环网潮流模型的约束条件为：
4.根据权利要求1所述的智能软开关的选址方法，其特征在于，所述灵敏度系数计算方式为：
5.根据权利要求1所述的智能软开关的选址方法，其特征在于，所述智能开关的稳态模型为节点注入功率模型，根据所述节点注入功率模型获取含有所述智能软开关的有源配电环网潮流模型；所述确定智能软开关的稳态模型包括获得变流器的注入有功功率和无功功率的计算模型以及背靠背柔性直流有功平衡方程。
6.一种智能软开关的定容方法，基于权利要求1-5任一项所述的选址方法确定所述智能软开关安装位置后进行定容，其特征在于，所述方法包括；
7.根据权利要求6所述的智能软开关的定容方法，其特征在于，所述上层规划模型为：
8.根据权利要求7所述的智能软开关的定容方法，其特征在于，所述智能软开关规划期
9.根据权利要求6所述的智能软开关的定容方法，其特征在于，所述下层潮流优化模型为：
10.根据权利要求9所述的智能软开关的定容方法，其特征在于：所述线路安全裕度指标为某一时刻流经线路的功率与线路最大容量之间的最小插值，计算方式为：
...【技术特征摘要】
1.一种智能软开关的选址方法，其特征在于，所述方法包括；
2.根据权利要求1所述的智能软开关的选址方法，其特征在于，所述有源配电环网潮流模型计算方式为：
3.根据权利要求2所述的智能软开关的选址方法，其特征在于，所述有源配电环网潮流模型的约束条件为：
4.根据权利要求1所述的智能软开关的选址方法，其特征在于，所述灵敏度系数计算方式为：
5.根据权利要求1所述的智能软开关的选址方法，其特征在于，所述智能开关的稳态模型为节点注入功率模型，根据所述节点注入功率模型获取含有所述智能软开关的有源配电环网潮流模型；所述确定智能软开关的稳态模型包括获得变流器的注入有功功率和无功功率的计算模型以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：李振凯，毛晨旭，邢志同，宋亮，褚宁，付迪雅，殷红旭，荆盼盼，魏燕飞，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司德州供电公司，
类型：发明
国别省市：
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