[發明專利]一種基于智能軟開關的有源配電網饋線負載平衡方法

有效

• 申請號: 201710036920.2
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106655227B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 王成山;冀浩然;李鵬;宋關羽;趙金利
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種基于智能軟開關的有源配電網饋線負載平衡方法：輸入配電網的相關信息，設置錐松弛最大偏差的計算精度及最大迭代次數；判斷迭代次數是否超過最大迭代次數；依據配電網的相關信息建立有源配電網饋線負載平衡模型；根據二階錐規劃的標準形式將有源配電網饋線負載平衡模型轉化為二階錐規劃模型；采用求解二階錐規劃的數學解算器進行計算求解，判斷錐松弛最大偏差是否滿足給定的精度要求，輸出求解結果；在得到的二階錐規劃模型基礎上增加割平面約束，整體構成擴展二階錐規劃模型。本發明使得復雜的非線性規劃的問題求解得以實現，避免了繁瑣的迭代和大量的測試，在計算速度上有較大地提升，可以快速獲得最優的有源配電網饋線負載平衡方案。

技術領域

本發明涉及一種有源配電網饋線負載平衡方法。特別是涉及一種基于智能軟開關的有源配電網饋線負載平衡方法。

背景技術

新能源和可再生能源通過分布式的方式廣泛、高密度地接入配電網中，在滿足電網能量需求的同時，因其運行特性受環境影響較大且具有明顯的隨機性和波動性，給配電網的運行和控制帶來了諸多問題，其中雙向潮流和電壓越限問題尤為嚴重。而且由于分布式電源出力的隨機性和負荷的波動性，導致配電網中各饋線的負載不平衡程度加劇，引起阻塞問題。

傳統的配電網運行優化策略主要通過網絡重構來平衡饋線負載，但受限于調節速度慢和難以實現連續調節的問題，無法進一步降低配電網饋線負載的不平衡程度。智能軟開關(Soft Open Point，SOP)是取代傳統聯絡開關的一種新型智能配電裝置，能夠精準控制其傳輸的有功潮流，并為配電網提供一定的無功支撐，改善饋線電壓水平，降低配電網饋線負載的不平衡程度。考慮分布式電源的波動性以及智能軟開關的調節作用，提出一種有源配電網饋線負載平衡方法，在保障配電網安全可靠運行的前提下，平衡有源配電網的饋線負載。

對于考慮分布式電源波動性和智能軟開關調節作用的有源配電網饋線負載平衡問題，其數學本質是大規模非線性規劃問題。對于這類非線性數學優化問題，已經提出和發展了多種優化方法，主要包括：1)傳統數學優化方法，其中包括解析法、原始對偶內點法等；2)啟發式算法，其中包括遺傳算法、粒子群算法等。傳統數學優化方法雖然理論上可進行全局尋優，但在實際處理大規模非線性問題時會存在“維數災”問題，計算時間往往呈現爆炸式激增；啟發式算法在時間復雜度方面要求有一個多項式時間界，計算速度較快，但只能得到局部最優解，無法保證解的全局最優性。所以傳統數學優化方法、啟發式算法對于求解這類問題，速度或精度不能同時滿足要求。因此，需要一種準確、快速求解上述優化問題的模型與算法。

二階錐規劃(Second-order Cone Programming，SOCP)是線性規劃與非線性規劃的推廣，因凸錐所具有的優美的幾何結構和特殊的處理方式，能夠實現優化問題的快速收斂。為了實現配電網饋線負載平衡問題的準確求解，通過添加割平面約束保證錐松弛的精準性，形成擴展二階錐規劃(Strengthened SOCP，S-SOCP)方法。與其他常見算法相比，擴展二階錐規劃方法在滿足計算精度的前提下，大大地減輕了繁重的計算壓力，在計算速度和內存占用上都有較大的優勢。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種通過調節智能軟開關的運行策略，確定合理的有源配電網饋線負載平衡方案的基于智能軟開關的有源配電網饋線負載平衡方法。

本發明所采用的技術方案是：一種基于智能軟開關的有源配電網饋線負載平衡方法，包括如下步驟：

1)輸入配電網的線路參數、負荷水平、網絡拓撲連接關系，分布式電源和智能軟開關的接入位置、容量及參數，分布式電源及負荷的日運行特性預測曲線，系統運行電壓水平和支路電流限制，系統基準電壓和基準功率，設置錐松弛最大偏差的計算精度及最大迭代次數，設置迭代次數k＝1；

2)判斷迭代次數k是否超過最大迭代次數，若超過，則結束，否則進入下一步驟；