【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子设备配网优化，具体涉及一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法和系统。
技术介绍
1、近年来随着能源结构的调整，可再生能源被大量投入使用，单相分布式电源如光伏等大量并网，会造成配电网不平衡现象日益加剧，通常会导致线路电能损耗增加、降低变压器效率等问题，但严重会引起电压越限，严重威胁电网安全性。因此，提出构建新型电力系统的任务，而新型配电网作为其中一部分，其发展离不开电力电子技术的渗透与融合。电力电子技术以其高可控性、快速响应性在解决实际配电网中存在的三相不平衡、无功分布不合理等问题具有巨大的优势。而混合式配电变压器(hybrid distributiontransformer，hdt)是兼顾传统配变和电力电子模块特点的新型变压器，可以做到网侧电流和负载电压的对称补偿，运用在不平衡主动配电网中可有效改善上述问题。
2、在hdt系统优化层面，一般将hdt作为可连续无功补偿设备，其安装位置、数量和容量决定了其可调度无功的范围，其调度的结果影响电网的安全性与经济性，因此，需要结合hdt本身和电网性能来综合考虑其优化效果。而目前的研究大多聚焦于单相配电网，对三相配电网的研究甚少，忽略了三相配电网存在的一些问题，并且对于上下层目标函数模型的建立大多偏重于单一指标，比如经济性或安全性，少有研究将两者统一量化。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法和系统，以解决现有技术中针对
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，包括：
4、步骤1，进行三相系统的潮流计算，获得三相系统的系统网损、不平衡度越限和电压越限；
5、步骤2，建立上层优化模型，初始化三相系统中hdt的安装位置和容量；基于三相系统的网损和节点电压，通过上层黏菌算法，求解上层优化模型的适应度函数，获得hdt的安装位置和容量；所述上层优化模型的目标为上层总成本最低，所述上层总成本包括hdt造价成本、hdt维护成本、三相系统网损成本、不平衡度越限折合成本和电压越限折合成本；
6、步骤3，建立下层优化模型，初始化hdt的可控功率，结合hdt的安装位置和容量，通过下层黏菌算法，求解下层优化模型的适应度函数，获得hdt的可控功率；所述下层优化模型的目标为最小化下层总成本，所述下层总成本包括三相系统网损、三相不平衡度和电压越限度；
7、步骤4，判断下层优化模型的优化结果是否满足收敛条件，如果满足，输出hdt的安装位置、容量和可控功率；如果不满足收敛条件，且没有达到下层优化模型的设定迭代次数，则重复步骤3的下层黏菌算法，求解下层优化模型的适应度函数，获得hdt的可控功率；如果达到下层优化模型的设定迭代次数，但未满足收敛条件，则重复步骤2的上层黏菌算法，求解上层优化模型的适应度函数，获得hdt的安装位置和容量，然后执行步骤3；
8、步骤5，基于hdt的安装位置、容量和可控功率，设置三相系统中的hdt。
9、本专利技术的进一步改进在于：
10、优选的，步骤1中，潮流计算过程中，满足潮流平衡约束和节点电压约束，具体的公式为：
11、
12、
13、其中，分别表示节点h的相注入的有功功率和无功功率，分别表示节点i的相注入的有功功率和无功功率，表示节点h的相电压幅值，表示节点i的相电压幅值，φ表示a、b、c三相，分别表示节点h的相与节点i的φ相之间的互电导和互电纳，表示节点h的相与节点i的φ相之间的相角差，i∈h表示与节点h之间相连的节点集合；分别为节点i的相电压最小值和最大值。
14、优选的，其特征在于，
15、步骤2中，所述上层优化模型为：
16、mincall＝closs+cbuy+cprot+cvex+cubex (4)
17、其中，call为上层总成本，cbuy为hdt造价成本，cprot为hdt维护成本，closs为系统网损成本，cubex为不平衡度越限折合成本，cvex为电压越限折合成本。
18、优选的，步骤2中，
19、所述hdt造价成本的计算公式为：
20、
21、其中，mbuyi为购买价格，si为各hdt的容量，n为hdt的个数，r为使用年限；
22、所述hdt维护成本的计算公式为：
23、cpro＝365mproisi (6)
24、其中，mproi为维护价格，以天计，si为安装hdt的总容量；
25、所述三相系统网损成本的计算公式为：
26、closs＝365mlossiploss (7)
27、其中，mlossi为网损价格，与地区电价相关，ploss为一天内系统网损总和；
28、所述不平衡度越限折合成本的计算公式为：
29、cubex＝365mubexnubex (8)
30、其中，mubex为不平衡度越限折合价格，nubex为一天内不平衡度越限次数，计数基数为1小时；
31、所述电压越限折合成本的计算公式为：
32、cubex＝365mvexnvex (9)
33、其中，mvex为不平衡度越限折合价格，nvex为一天内电压越限越限次数。
34、优选的，步骤3中，所述下层优化模型为：
35、minfall＝floss+fvex+fubex (10)
36、其中，fall为下层总成本，floss为三相系统网损，fubex为三相不平衡度，fvex为电压越限度，
37、优选的，所述三相系统网损的计算公式为：
38、
39、其中，×表示矩阵点乘，δt为预设时间；
40、所述三相不平衡度的计算公式为：
41、
42、其中，λubex为电压不平衡度，n+为总结点数，当λo>5％时，为越限；
43、所述电压越限度的计算公式为：
44、
45、其中，λvex为电压越限度，vo为额定电压。
46、优选的，步骤3计算过程中，hdt的可控功率满足约束，如下式所示：
47、|qhdt|≤qmax＜scvp (14)
48、其中，scvp为变流器cvp的容量，qhdt为hdt可控无功范围，qmax为hdt最大可控无功范围。
49、优选的，黏菌算法求解过程中，步骤2中的hdt容量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，其特征在于，步骤1中，潮流计算过程中，满足潮流平衡约束和节点电压约束，具体的公式为：
3.根据权利要求1所述的一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，其特征在于，步骤2中，
5.根据权利要求1所述的一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，其特征在于，步骤3中，所述下层优化模型为：
6.根据权利要求5所述的一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，其特征在于，步骤3计算过程中，HDT的可控功率满足约束，如下式所示：
8.根据权利要求1所述的一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，其特征在于，黏菌算法求解过程中，步骤2中的HDT容
9.根据权利要求1所述的一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，其特征在于，步骤4中，所述收敛条件为：
10.一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，其特征在于，步骤1中，潮流计算过程中，满足潮流平衡约束和节点电压约束，具体的公式为：
3.根据权利要求1所述的一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，其特征在于，步骤2中，
5.根据权利要求1所述的一种基于混合式配电变压器的不平衡主动配电网优化方法，其特征在于，步骤3中，所述下层优化模型为：
6.根据权利要求...
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