[發(fā)明專利]一種無功電壓分區(qū)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710464751.2
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107039984B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付昂;董光德;廖玉祥;王瑞妙;朱小軍;向彬;朱晟毅;趙科;楊爽;蔣望;謝寧翔;方輝
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學研究院;國網(wǎng)重慶市電力公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 胡柯

本發(fā)明公開了一種無功電壓分區(qū)方法，它包括：輸入基本參數(shù)；確定電壓中樞點數(shù)目；利用無功電壓靈敏度計算和特征值排序，確定分區(qū)的個數(shù)m；選擇電壓中樞點，利用貪婪算法，計算目標函數(shù)；無功電壓分區(qū)，利用核C?均值聚類算法獲得分區(qū)方案；無功儲備校驗和靈敏度指標校驗，對于無功儲備低于下限的對節(jié)點重新調(diào)整分區(qū)，將無功電壓靈敏度參數(shù)S_ij高的節(jié)點設(shè)置為關(guān)鍵負荷節(jié)點，對關(guān)鍵負荷節(jié)點采取適當措施提高其無功電壓控制；能夠?qū)㈦娋W(wǎng)按照無功平衡特性劃分為若干個區(qū)域子電網(wǎng)；通過中樞點的判斷、確定和選擇，按照節(jié)點的無功區(qū)域平衡特性將其劃分為多個群；每個群內(nèi)的節(jié)點之間電氣耦合程度不同，從而進行無功電壓的調(diào)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)自動化及控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種無功電壓分區(qū)方法。

背景技術(shù)

隨著用電需求不斷上升和用戶側(cè)的分布式能源滲透率上升，電網(wǎng)規(guī)模不斷增大，各級電網(wǎng)之間相互連接，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更加復雜。對電網(wǎng)進行分區(qū)，使得具有強耦合性質(zhì)的節(jié)點作為同一區(qū)域，弱耦合節(jié)點分在不同區(qū)域，可以提高電壓控制的性能。法國電力集團公司在上世紀提出的分級電壓控制方案已經(jīng)得到了廣泛的英語，其基本思想就是將電網(wǎng)分成彼此電器距離較遠，相互近似解耦的區(qū)域。目前部分電網(wǎng)采用的根據(jù)地域來劃分電網(wǎng)區(qū)域，僅僅考慮了電網(wǎng)的自然特性，忽略了電氣特性。合理的電壓分區(qū)不僅對于電壓穩(wěn)定有所幫助，對于系統(tǒng)失穩(wěn)概率的降低和安全穩(wěn)定運行效率的提高都具有重要意義。

目前電網(wǎng)無功電壓控制分區(qū)的主要方法是利用電氣距離等相關(guān)信息，利用以聚類算法為代表的分區(qū)計算方法，但采用反應電壓變化的靈敏度矩陣反應電氣距離也具有計算復雜的特點。同時現(xiàn)有方法所采用的單一指標無功校驗也難以確保分區(qū)方案的可行性，容易讓優(yōu)化結(jié)果陷入局部最優(yōu)而非全局最優(yōu)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的目的就是提供一種無功電壓分區(qū)方法，能夠?qū)㈦娋W(wǎng)按照無功平衡特性劃分為若干個區(qū)域子電網(wǎng)。

本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種無功電壓分區(qū)方法，它包括有：所述方法步驟如下：

S01：輸入基本參數(shù)；

S02：確定電壓中樞點數(shù)量；

S03：選擇電壓中樞點；

S04：無功電壓分區(qū)；

S05：無功儲備和靈敏度指標校檢；

S06：判斷指標是否合格，如果是，則結(jié)束；如果不是，則跳轉(zhuǎn)步驟S04。

進一步，所述步驟S01中的基本參數(shù)包括有：電力系統(tǒng)的節(jié)點參數(shù)、線路參數(shù)和變壓器參數(shù)；

所述節(jié)點參數(shù)包括節(jié)點總數(shù)n和節(jié)點類型；所述節(jié)點類型包括：平衡節(jié)點、控制節(jié)點個數(shù)g、PQ節(jié)點、PV節(jié)點、節(jié)點額定電壓U_en、節(jié)點電壓額定有功負荷P_en和節(jié)點電壓額定無功負荷Q_en；

所述線路參數(shù)包括：線路總數(shù)k、線路端點、線路編號、線路電抗X_k、線路電納G_k；

所述變壓器參數(shù)包括：變壓器變比K_T、變壓器電阻R_T、變壓器電抗X_T、變壓器基準功率S_T。

進一步，所述步驟S02中確定電壓中樞點數(shù)量的過程如下：

S021：計算無功電壓靈敏度S_ij，計算特征值并按照從大到小的順序排列，分別為排列后的第i個特征值及其所對應的特征向量；

S022：利用下述公式計算分區(qū)個數(shù)m；

其中，λ_i為樣本相關(guān)矩陣R的特征值。