【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统领域，尤其涉及一种电力电子化交直流混合配电网无功电压分布式优化方法。
技术介绍
1、近年来，随着大量分布式电源接入配电网，尤其是分布式光伏pv(photovoltaic，pv)和新型负荷的大量并网[1]，传统配电网正从单向供电配电网向能量双向流动的有源主动配电网转变[2]。同时，pv出力和新型负荷的随机波动性导致配电网电压波动和越限等问题愈发突出，给配电网的安全运行带来了巨大挑战，因此对配电网进行无功电压控制具有重要意义[3]。
2、传统配电网常利用电容器组、有载调压器和联络开关等调压设备来解决pv大规模并网带来的电压越限问题[4]，但是忽略了pv逆变器等电力电子装置的无功调节能力，且频繁调节将导致电容器组等设备使用寿命下降。分布式pv在并网发电过程中，除了可输出有功功率外，还可通过控制逆变器提供一定的无功功率调节能力[5]，改善配电网电压质量，降低网络损耗。随着电力电子技术的不断发展，基于电压源换流器(voltage sourceconverter，vsc)的直流输电技术突飞猛进，交流配电网正在向交直流混合配电网发展[6]。同时，智能软开关(soft open point，sop)凭借功率连续可控、控制方式灵活的特点被广泛应用到主动配电网中。作为一种全控型电力电子装置，sop可以替代配电网中的传统联络开关，对所连馈线的有功和无功功率准确、快速、灵活控制，为主动配电网提供无功电压调控容量[7]。
3、其中，集中式电压无功控制不能保证区域间的信息私密性，通过配电网分区和多区域间协调，不
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种电力电子化交直流混合配电网无功电压分布式优化方法，本专利技术考虑了sop、vsc、pv逆变器等多种电力电子设备同时参与无功电压的调节，降低电压波动，同时减小网损和pv削减量，并且在传统交替方向乘子法(alternating directionmethod of multipliers，admm)的基础上，基于残差平衡原理和松弛技术，提出一种加速admm来改善算法的收敛性能，使得模型能够快速求解，详见下文描述：
2、一种电力电子化交直流混合配电网无功电压分布式优化方法，所述方法包括：
3、构建pv逆变器、vsc、sop等电力电子设备的无功调控模型；
4、构建以电压偏差、网损和pv削减量最小为目标函数的交直流混合配电网无功电压集中式优化模型，对该交直流混合配电网无功电压集中式优化模型进行凸化处理；
5、基于admm构建无功电压分布式优化框架，基于残差平衡原理和松弛技术，提出加速admm对模型进行求解，实现无功电压分布式优化控制模型的求解；降低电网电压偏差和网络损耗，解决实际电网电压问题和降低网损的效果。
6、其中，所述交直流混合配电网无功电压集中式优化模型为：
7、电压偏差最小：
8、
9、网络损耗最小：
10、
11、pv削减量最小：
12、
13、式中，na和nd分别为交流节点集合和直流节点集合；ui,t为节点i电压幅值；la和ld分别为交流支路集合和直流支路集合；为支路电流的平方，rl为支路电阻；npv为pv接入节点集合；为j节点上pv的出力最大值，为j节点上pv的调度出力；
14、归一化的目标函数表达式表示为：
15、
16、式中，分别为优化前三个子目标函数的初始值，ω1、ω2、ω3分别为三个子目标函数的权重。
17、其中，所述基于admm构建无功电压分布式优化框架，基于残差平衡原理和松弛技术，提出加速admm对模型进行求解为：自适应惩罚参数：
18、
19、利用admm迭代计算过程中，基于松弛技术引入松弛参数α∈(0，2），若α＞1则为超松弛；在和μ的更新公式中，计及上一次迭代计算结果，用αaxk+1-(1-α)(by-c)代替axk+1如下：
20、
21、
22、
23、本专利技术提供的技术方案的有益效果是：
24、1、本专利技术可以有效消除电压越限，降低电压偏差，使系统电压保持在理想水平；
25、2、本专利技术可以有效降低pv削减量和网损，促进pv消纳，提高系统的运行效率；
26、3、本专利技术对于所提出的无功电压分布式优化模型，采用加速admm方法较传统admm方法减少了迭代次数和求解时间，有效地提高了计算效率。
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1.一种电力电子化交直流混合配电网无功电压分布式优化方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种电力电子化交直流混合配电网无功电压分布式优化方法，其特征在于，所述交直流混合配电网无功电压集中式优化模型为：
3.根据权利要求1所述的一种电力电子化交直流混合配电网无功电压分布式优化方法，其特征在于，所述基于ADMM构建无功电压分布式优化框架，基于残差平衡原理和松弛技术，提出加速ADMM对模型进行求解为：
【技术特征摘要】
1.一种电力电子化交直流混合配电网无功电压分布式优化方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种电力电子化交直流混合配电网无功电压分布式优化方法，其特征在于，所述交直流混合配电网无功电压集中式...
【专利技术属性】
技术研发人员：张儒峰，姜涛，李雪，宁若汐，李国庆，陈厚合，李本新，宋宜庭，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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