[發明專利]光伏發電出力不確定性的主動配電網魯棒電壓控制方法

有效

• 申請號: 201710973720.X
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107732920B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 徐敦彬;袁光偉;郝威;高海龍;王永力
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力公司徐州供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/16;H02J3/06;H02J3/38
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 董開龍

1.一種光伏發電出力不確定性的主動配電網魯棒電壓控制方法，其特征在于：建立了考慮光伏發電出力不確定性的主動配電網兩層魯棒電壓控制模型，并將兩層魯棒電壓控制模型轉換為單層魯棒電壓控制模型以便求解；

具體實施步驟如下：

步驟一：輸入主動配電網節點信息、潮流約束、電壓約束、分布式電源出力約束、分布式電源和主網交換功率約束、無功補償約束、光伏出力的波動幅度數據；

步驟二：根據主動配電網節點信息，為了便于有效地對電壓進行約束控制，選取浴盆曲線函數為控制目標函數，建立主動配電網確定性電壓控制模型；

步驟三：IGDT理論是在求解過程中保證目標值在可接受范圍內，最大化光伏發電出力波動，從而獲得一組魯棒決策解；

步驟四：基于IGDT理論，建立考慮光伏出力不確定的電壓控制兩層模型，其中，上層目標函數為光伏發電出力的波動幅度，下層目標函數為電壓偏移量；

步驟五：利用KKT條件，把雙層控制模型轉換成單層模型。

2.根據權利要求1所述的光伏發電出力不確定性的主動配電網魯棒電壓控制方法，其特征在于：

所述步驟二中建立主動配電網確定性電壓控制模型，避免電壓出現越界，當電壓沒有越界時，控制目標函數值較小，當電壓出現越界時，目標函數的值能急劇增大，以便有效的對電壓進行控制；為達到這一目的，采用浴盆曲線為控制目標函數；

約束條件為潮流約束、節點電壓約束、支路電流約束、分布式電源和主動配電網之間的功率交換約束、無功補償約束。

3.根據權利要求1所述的光伏發電出力不確定性的主動配電網魯棒電壓控制方法，其特征在于：

所述步驟二中的取浴盆曲線函數為控制目標函數：

式中，N為主動配電網節點數量；V_i為節點i的電壓幅值；k_i為可調變量，取值由節點i的電壓幅值的安全下限V_i^min決定，由k_i＝1/(1-V_i^min)計算得到。

4.根據權利要求1所述的光伏發電出力不確定性的主動配電網魯棒電壓控制方法，其特征在于：

所述步驟三中的IGDT理論，該IGDT理論在求解過程中保證目標值在可接受范圍內的同時，最大化變量的不利波動，從而獲得一組魯棒決策解；其中，魯棒決策解是指在滿足某種接受程度的預設目標值的情況下，不確定變量在給定波動范圍內任意波動時決策都是可行的；參數的最大允許擾動范圍與對目標值的要求息息相關，該方法能定量地表示出它們之間的關系。

5.根據權利要求1所述的光伏發電出力不確定性的主動配電網魯棒電壓控制方法，其特征在于，

在步驟三中，考慮最優化問題，目標函數為：

約束條件為：

H(u,d)＝0 (13)

G(u,d)≤0 (14)

式中，u為不確定參數；d是決策變量。

6.根據權利要求5所述的光伏發電出力不確定性的主動配電網魯棒電壓控制方法，其特征在于，

IGDT理論中，不確定參數的實際值u圍繞預測值的波動描述如下：

式中，α為不確定參數的波動幅度；表示不確定參數u偏離預測值的范圍不大于

因此，不確定參數的波動幅度的魯棒性最優為

式中，F^exp為時模型(12)-(14)的最優目標函數值；ρ為偏差因子，即目標函數F大于F^exp的偏差程度，表示決策者對由于參數u的不確定而造成的目標函數偏移的容忍程度。

7.根據權利要求1所述的光伏發電出力不確定性的主動配電網魯棒電壓控制方法，其特征在于：

所述步驟四中建立兩層魯棒電壓控制模型，上層目標函數為光伏發電出力的波動幅度，約束條件為潮流約束、節點電壓約束、支路電流約束、分布式電源和主動配電網之間的功率交換約束、無功補償約束、電壓偏移約束；

下層目標函數為電壓偏移量，約束條件為光伏發電出力的波動幅度。