【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统，具体涉及一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略。
技术介绍
1、当前，我国电力行业发展已经从高速增长进入高质量发展阶段，正着力构建清洁低碳、安全高效的能源体系。新疆维吾尔自治区是中国重要的电力生产基地之一，拥有丰富的煤炭、天然气和风能等能源资源。自治区下辖多数地区都已在新能源常规配置中要求配置不低于新能源装机10％、储能时长大于2小时的系统；阿克苏、喀什地区的储能配置比例为15％，和田地区更是达到20％(国家电投新疆此次招标的两个项目位列此中)；新疆生产兵团2021年12月发布的风光竞争性配置项目中，储能的配置比例在15％到25％不等。
2、目前,随着可再生能源(res)渗透率的不断提高，高渗透性新能源系统运行状态的强波动性和时变性，给输电网电压控制和电压稳定性问题带来了新的挑战。
3、因此，现阶段需设计一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，来解决以上问题。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，随着可再生能源(res)渗透率的不断提高，高渗透性新能源系统运行状态的强波动性和时变性,给输电网电压控制和电压稳定性问题带来了新的挑战。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，包括以下步骤：
4、s1、根据传统电网电压稳定指标，
5、s2、根据所提的新型电网稳定k指标，分析构造电压稳定指标所需要的系统参数及系统变量，将组成k指标的可直接量测变量和基于在线估计的变量进行组合计算，得到实时反映系统真实运行状态的时变k指标计算方法；
6、s3、根据电网无功电压控制成本、系统节点电压控制需求、系统模型约束的限制条件，构建以提升系统k指标为目标的无功优化控制模型；对提升系统k指标为目标的无功优化控制模型进行实时在线计算。
7、进一步的，步骤s1中，传统电网电压稳定指标为l-index与p-index；所述的构建高渗透新能源弱联电网新型电压稳定指标，是以p指标为基础，通过直接量测变量和基于在线估计的变量进行组合计算，得到的新型电压稳定性指标。
8、进一步的，步骤s2中，分析构造该电压稳定指标所需要的系统参数及系统变量；对各个变量进行分类：一类是通过现有量测系统直接测量的物理量，另一类为不能直接测量的，需要系统量测数据进行在线估计的变量；
9、然后，针对k指标中不能直接量测的变量，利用鲁棒回归法设计在线参数辨识方法，通过量测数据的实时计算和辨识，进行相应变量的在线辨识；
10、将组成k指标的可直接量测变量和基于在线估计的变量进行组合算，得到实时反映系统真实运行状态的时变k指标计算方法，对参数自适应辨识方法进行自适应原则设计，使得k指标能够根据系统的状态变化进行自适应更新。
11、进一步的，通过可直接量测变量和基于在线估计的变量进行组合计算，利用系统雅可比、节点导纳矩阵，构建传统电压稳定性指标和新型电压稳定性指标；具体构建方法如下：
12、
13、
14、
15、
16、
17、
18、
19、kind＝1-(1-pind)2
20、式中，
21、vi表示负载母线i上的电压；
22、vj表示发电机母线j上的电压；
23、ng表示一系列发电机节点；
24、f表示由系统节点导纳矩阵计算得到；
25、δpl表示母线有功净增量向量；
26、δql表示母线无功的净增量向量；
27、δv表示电压幅值的母线净增量变化向量；
28、δθ表示电压相角的母线净增量变化向量；
29、pli表示母线i的有功功率注入净值；
30、vi表示母线i的电压幅值；
31、li表示母线i的电压稳定性指标l-index；
32、pi表示母线i的电压稳定性指标l-index；
33、kind表示母线i的电压稳定性指标l-index。
34、进一步的，对提升系统k指标为目标的无功优化控制模型进行实时在线计算，计算方法以近似梯度法和在线反馈控制理论的基础，实现基于电压稳定性指标的最优无功优化模型的在线求解；
35、控制器将通过更新sg和ibr分别定义的一组电压设定点和无功功率输出设定点来实现控制；控制目标是对设备无功功率输出偏离设定值的情况进行如下惩罚：
36、
37、式中，
38、qsg表示sg无功设定点；
39、qibr表示ibr无功设定点；
40、rsg表示权重矩阵；
41、ribr表示权重矩阵。
42、进一步的，在标准离线orpf程序中，约束条件包括网络非线性模型以及电压和无功功率约束条件如下：
43、
44、式中，
45、vl表示母线负荷电压幅值；
46、vlmin表示母线负荷最低电压；
47、vlmax表示母线负荷最高电压；
48、表示sg节点i的无功功率下限；
49、表示sg节点i的无功功率上限；
50、表示ibr节点i的无功功率下限；
51、表示ibr节点i的无功功率上限；
52、γ表示非线性函数的稳态功率潮流模型。
53、进一步的，orpf在线求解算法，引入惩罚函数，其中，使用惩罚函数来代替硬约束，实现软约束；引入k指数的最大值，具体公式如下：
54、
55、
56、
57、式中，
58、a表示惩罚参数；
59、b表示惩罚参数；
60、c表示惩罚参数；
61、w表示系统干扰。
62、进一步的，根据在线梯度方法，利用以下迭代作为在线控制器来求解：
63、
64、
65、
66、
67、
68、
69、
70、式中，
71、u表示由设备设定点变量；
72、projμ(ξ)表示欧式投影；
73、表示目标函数梯度；
74、π1,π2,π3表示灵敏度雅各比矩阵近似值。
75、进一步的，根据系统中电压、无功功率和k指数的最小电网模型信息，并利用实时反馈为sg生成设定点更新，从而提供应对模型不确定性和未测量干扰的鲁棒性；实现对于电网电压的精准快速调压的具体方法为：
76、根据传统电压稳定性指标，提出直观显示的k指数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，其特征在于，步骤S1中，传统电网电压稳定指标为L-index与P-index；所述的构建高渗透新能源弱联电网新型电压稳定指标，是以P指标为基础，通过直接量测变量和基于在线估计的变量进行组合计算，得到的新型电压稳定性指标。
3.根据权利要求2所述的一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，其特征在于，步骤S2中，分析构造该电压稳定指标所需要的系统参数及系统变量；对各个变量进行分类：一类是通过现有量测系统直接测量的物理量，另一类为不能直接测量的，需要系统量测数据进行在线估计的变量；
4.根据权利要求3所述的一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，其特征在于，通过可直接量测变量和基于在线估计的变量进行组合计算，利用系统雅可比、节点导纳矩阵，构建传统电压稳定性指标和新型电压稳定性指标；具体构建方法如下：
5.根据权利要求4所述的一种基于量测的考虑电压稳定约束的输
6.根据权利要求5所述的一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，其特征在于，在标准离线ORPF程序中，约束条件包括网络非线性模型以及电压和无功功率约束条件如下：
7.根据权利要求6所述的一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，其特征在于，ORPF在线求解算法，引入惩罚函数，其中，使用惩罚函数来代替硬约束，实现软约束；引入K指数的最大值，具体公式如下：
8.根据权利要求7所述的一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，其特征在于，根据在线梯度方法，利用以下迭代作为在线控制器来求解：
9.根据权利要求8所述的一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，其特征在于，根据系统中电压、无功功率和K指数的最小电网模型信息，并利用实时反馈为SG生成设定点更新，从而提供应对模型不确定性和未测量干扰的鲁棒性；实现对于电网电压的精准快速调压的具体方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，其特征在于，步骤s1中，传统电网电压稳定指标为l-index与p-index；所述的构建高渗透新能源弱联电网新型电压稳定指标，是以p指标为基础，通过直接量测变量和基于在线估计的变量进行组合计算，得到的新型电压稳定性指标。
3.根据权利要求2所述的一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，其特征在于，步骤s2中，分析构造该电压稳定指标所需要的系统参数及系统变量；对各个变量进行分类：一类是通过现有量测系统直接测量的物理量，另一类为不能直接测量的，需要系统量测数据进行在线估计的变量；
4.根据权利要求3所述的一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策略，其特征在于，通过可直接量测变量和基于在线估计的变量进行组合计算，利用系统雅可比、节点导纳矩阵，构建传统电压稳定性指标和新型电压稳定性指标；具体构建方法如下：
5.根据权利要求4所述的一种基于量测的考虑电压稳定约束的输电网电压控制策...
【专利技术属性】
技术研发人员：王喆，孙谊媊，李渝，常喜强，王衡，苏常胜，亢朋朋，宋朋飞，郭建峰，王淼，塔伊尔江·巴合依，马丽亚，李湘华，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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