[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)的無(wú)功優(yōu)化方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710326336.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN107039987B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈東梨;劉科研;盛萬(wàn)興;孟曉麗;何開元;胡麗娟;刁贏龍;葉學(xué)順;董偉杰;唐建崗;王晨鐘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司
• 主分類號(hào): G06Q50/06
• 分類號(hào): G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

1.一種配電網(wǎng)的無(wú)功優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

基于所述配電網(wǎng)建立高維隨機(jī)矩陣并計(jì)算所述高維隨機(jī)矩陣的協(xié)方差矩陣；

利用所述協(xié)方差矩陣構(gòu)造譜分布圓環(huán)，確定在所述譜分布圓環(huán)內(nèi)的待檢測(cè)矩陣；

基于所述待檢測(cè)矩陣，確定所述配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)和和無(wú)功補(bǔ)償容量；

基于所述配電網(wǎng)建立高維隨機(jī)矩陣，包括：

利用采集到的數(shù)據(jù)為時(shí)間窗，歸一化處理后得到的有功功率矩陣無(wú)功補(bǔ)償容量矩陣和電壓矩陣建立高維隨機(jī)矩陣

所述時(shí)間窗包括：有功功率矩陣P、無(wú)功補(bǔ)償容量矩陣Q和電壓矩陣V；

利用所述協(xié)方差矩陣構(gòu)造譜分布圓環(huán)包括：基于譜分布函數(shù)f_Y(t)構(gòu)造外徑為內(nèi)徑為的所述譜分布圓環(huán)；

所述譜分布圓環(huán)滿足下式：

其中，c為所述高維隨機(jī)矩陣Y的長(zhǎng)寬比、a為譜分布圓環(huán)內(nèi)徑的平方、b為所述譜分布圓環(huán)外徑的平方，t為所述待檢測(cè)矩陣的特征根；

所述基于所述待檢測(cè)矩陣確定所述配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償容量，包括：

建立無(wú)功補(bǔ)償容量與電壓差矩陣其中，為對(duì)時(shí)間矩陣dQ進(jìn)行歸一化處理得到的矩陣，dQ為所述待檢測(cè)矩陣計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償容量的時(shí)間矩陣；是轉(zhuǎn)換矩陣dV為標(biāo)幺值的矩陣，dV是所述待檢測(cè)矩陣計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償容量節(jié)點(diǎn)電壓偏差的時(shí)間矩陣；

根據(jù)下式得到所述矩陣dY的協(xié)方差矩陣dS：

dS＝1/N*dY'*dY

式中dY′為所述矩陣dY的轉(zhuǎn)置矩陣；

根據(jù)下式得到無(wú)功補(bǔ)償容量y：

y＝kx+b；

式中，根據(jù)無(wú)功補(bǔ)償容量矩陣中一組補(bǔ)償容量的值及所述待檢測(cè)矩陣的有功功率矩陣中有功功率之和x，可得到b，k為比例系數(shù)，滿足下式：

式中，λ_maxdS為協(xié)方差矩陣dS的最大特征根，λ_maxS為協(xié)方差矩陣S的最大特征根；

所述基于所述待檢測(cè)矩陣確定所述配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)，包括：

基于標(biāo)幺值矩陣和歸一化后的時(shí)間矩陣建立隨機(jī)矩陣X；是轉(zhuǎn)換矩陣dV為標(biāo)幺值的矩陣，dV是所述待檢測(cè)矩陣計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償容量節(jié)點(diǎn)電壓偏差的時(shí)間矩陣；為對(duì)時(shí)間矩陣dQ進(jìn)行歸一化處理得到的矩陣，dQ為所述待檢測(cè)矩陣計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償容量的時(shí)間矩陣；

基于所述隨機(jī)矩陣X及其轉(zhuǎn)置矩陣X'，對(duì)實(shí)對(duì)稱矩陣Sx＝X'X進(jìn)行譜分解，得到所述隨機(jī)矩陣X的特征根

基于所述隨機(jī)矩陣X的特征根確定無(wú)功補(bǔ)償動(dòng)作節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)a；

確定譜半徑m_j，所述譜半徑m_j中最小的a個(gè)所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)即為補(bǔ)償動(dòng)作點(diǎn)。

2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)功優(yōu)化方法，其特征在于，所述協(xié)方差矩陣為S，其計(jì)算公式如下所示：

S＝1/N*Y'*Y；

令Sx＝λx；

其中，x為N維列向量，λ為所述協(xié)方差矩陣S的特征根，Y'為所述高維隨機(jī)矩陣Y的轉(zhuǎn)置矩陣。

3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)功優(yōu)化方法，其特征在于，所述無(wú)功補(bǔ)償動(dòng)作節(jié)點(diǎn)，滿足下式：

其中，e為特征根的收斂速度，λ_k為第k個(gè)特征根，λ_k-1為第k-1個(gè)特征根。

4.如權(quán)利要求1所述的無(wú)功優(yōu)化方法，其特征在于，所述確定譜半徑m_j包括：

所述譜半徑m_j為所述隨機(jī)矩陣X中j節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的j列元素置0后的矩陣M_j譜分解后得到的半徑。