[發(fā)明專利]一種分布式供電系統(tǒng)配電電壓最優(yōu)的中央?yún)f(xié)同控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410061391.8
• 申請(qǐng)日: 2014-02-24
• 公開（公告）號(hào): CN103777619A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申展;陳鋼;楊振綱;陳旭;關(guān)南強(qiáng);馬斌;黃燾;雷金勇;許愛東;郭曉斌;荊朝霞;周少雄;楊蘋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;南方電網(wǎng)綜合能源有限公司;華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務(wù)所有限公司 44228
• 代理人: 李永慶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分布式供電系統(tǒng)電能質(zhì)量控制研究，尤其涉及分布式供電系統(tǒng)配電電壓最優(yōu)的中央?yún)f(xié)同控制方法。?

背景技術(shù)

????中國(guó)電力取得極大發(fā)展、并為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和其它產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持，同時(shí)也是中國(guó)環(huán)境污染和資源消耗的重要原因。因此，電能質(zhì)量的控制和節(jié)能減排效益對(duì)電力行業(yè)具有非常重要的意義。分布式供電系統(tǒng)的興起和發(fā)展為電力系統(tǒng)提供了一種非常有前途的節(jié)能減排技術(shù)。但是隨著分布式供電系統(tǒng)的發(fā)展和增加，不可避免地會(huì)對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量造成影響。如何既能解決節(jié)能減排的問題卻又能為用戶提供高質(zhì)的電能成為一個(gè)亟待解決的問題。由于分布式供電系統(tǒng)一般建立在接近用戶的地方，使用的是自然的清潔能源，如風(fēng)能，太陽能，熱能等作為電能供應(yīng)源頭，因此能大大減少線路的傳輸損耗，節(jié)省能源。分布式供電系統(tǒng)的接入是未來智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排效益和提高電能質(zhì)量是智能電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵目標(biāo)之一，因此，研究分析分布式供電系統(tǒng)的節(jié)能效益和電能質(zhì)量控制對(duì)于智能電網(wǎng)的規(guī)劃和運(yùn)行具有重大意義。?

國(guó)內(nèi)外的一些學(xué)者對(duì)分布式供電系統(tǒng)配電電壓的控制器開展了研究，如在線并聯(lián)電容器控制方法，并聯(lián)電容器和負(fù)載率控制變壓器協(xié)同控制方法，負(fù)載率控制變壓器和階躍電壓控制器的協(xié)同控制方法，以及可控負(fù)載加上負(fù)載率控制變壓器或者階躍電壓控制器的協(xié)同控制方法，但目前對(duì)于所有配電電壓控制器的中央?yún)f(xié)同控制方法少有研究，一方面只對(duì)部分配電電壓控制器的簡(jiǎn)單協(xié)調(diào)進(jìn)行了研究，另一方面沒有對(duì)如何通過所有配電控制設(shè)備的中央?yún)f(xié)同控制達(dá)到優(yōu)化配置配電電壓進(jìn)行相應(yīng)的分析，不能全面真實(shí)地反映分布式供電系統(tǒng)的節(jié)能減排效益以及解決其對(duì)接入電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響。?

發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明的目的旨在提供一種使配電電壓最大效率的滿足用戶的需求，安全可靠并且不對(duì)電網(wǎng)造成影響的分布式供電系統(tǒng)配電電壓最優(yōu)的中央?yún)f(xié)同控制方法。?

????為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的一種分布式供電源配電電壓的控制系統(tǒng)，其特征在于：包括分布式供電源、配電控制設(shè)備和中央?yún)f(xié)同控制，中央?yún)f(xié)同控制對(duì)分布式供電源進(jìn)行采樣；中央?yún)f(xié)同控制根據(jù)采樣的數(shù)據(jù)計(jì)算出配電控制設(shè)備的最佳操作數(shù)量、并對(duì)配電控制設(shè)備的最佳操作數(shù)量進(jìn)行協(xié)同控制；配電控制設(shè)備根據(jù)中央?yún)f(xié)同控制的指令相互協(xié)同配合對(duì)分布式供電源配電電壓進(jìn)行控制。?

????上述的控制系統(tǒng)，分布式供電源內(nèi)設(shè)有配套的通訊基礎(chǔ)設(shè)施。如果通訊系統(tǒng)崩潰，裝有通訊系統(tǒng)崩潰檢測(cè)的電壓調(diào)節(jié)設(shè)備會(huì)自動(dòng)檢測(cè)到系統(tǒng)的崩潰、并將本來的控制方法轉(zhuǎn)變?yōu)樽远诵畔⒖刂品椒āＳ捎诠收宵c(diǎn)的位置不能被檢測(cè)得到，基于經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的控制被認(rèn)為可以執(zhí)行，并作為一個(gè)控制的條件，同樣系統(tǒng)可以通過執(zhí)行在其他通訊系統(tǒng)沒有崩潰的電壓調(diào)節(jié)設(shè)備的中央?yún)f(xié)同控制指令而做出反應(yīng)。?

????上述的控制系統(tǒng)，所述的分布式供電源為風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電或熱能發(fā)電等自然清潔能源分布式發(fā)電系統(tǒng)。?

????上述的控制系統(tǒng)，所述的配電控制設(shè)備包括并聯(lián)電容器、負(fù)載電壓控制變壓器、階躍電壓調(diào)整器、并聯(lián)電抗器和靜止無功補(bǔ)償器。?

????上述的中央?yún)f(xié)同控制的控制方法，包括以下步驟：?

????步驟一：中央?yún)f(xié)同控制運(yùn)用交流采樣法對(duì)分布式供電源的各個(gè)配電控制設(shè)備和節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行交流采樣。

????步驟二：根據(jù)采樣的數(shù)據(jù)判斷節(jié)點(diǎn)電壓是否滿足要求，如不滿足則通過遺傳算法求解目標(biāo)函數(shù)、并進(jìn)行周期迭代計(jì)算，計(jì)算出配電控制設(shè)備的最佳操作數(shù)量。?

????步驟三：中央?yún)f(xié)同控制對(duì)配電控制設(shè)備的最佳操作數(shù)量進(jìn)行協(xié)同控制，使各個(gè)配電控制設(shè)備相互配合。?

????上述的控制方法，步驟一所述的交流采樣法為單點(diǎn)算法。?

????上述的控制方法，步驟二所述的目標(biāo)函數(shù)公式為：?

其中?：為第n個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓的目標(biāo)值；

???????為第n個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓；

???????為加權(quán)值。

???????，。?

目標(biāo)函數(shù)的限制條件為：?

?????

??????

????其中：輸送電壓；

??????????輸送電壓最小值和最大值；

??變壓器抽頭比率；

??????????變壓器抽頭比率的最小值和最大值。