[發(fā)明專利]一種基于定常海森矩陣的配電網(wǎng)三相最優(yōu)潮流計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711110957.1
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107732918B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林毅;巨云濤;邱柳青;葛夫超;張林垚
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)福建省電力有限公司;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;H02J3/06
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種基于定常海森矩陣的配電網(wǎng)三相最優(yōu)潮流計算方法，屬于電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，在本發(fā)明中，通過增加支路電流為待求變量，建立了三相變壓器、具有三相耦合特性的分布式電源、分相調(diào)壓器等設(shè)備的二次模型，以保證海森矩陣為常數(shù)，從而降低最優(yōu)潮流的計算時間，最后應(yīng)用預(yù)估?校正原對偶內(nèi)點法對優(yōu)化模型進(jìn)行求解。本發(fā)明所提出的一種基于定常海森矩陣的配電網(wǎng)三相最優(yōu)潮流計算方法，改善現(xiàn)有的配電網(wǎng)模型以及潮流求解方法，提出求解速度更快的配電網(wǎng)三相潮流計算方法，特別適合用于三相配電網(wǎng)分析與決策。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)運行分析與控制領(lǐng)域，特別涉及一種基于定常海森矩陣的配電網(wǎng)三相最優(yōu)潮流計算方法。

背景技術(shù)

分布式電源(Distributed?Generation，DG)和新型調(diào)節(jié)設(shè)備接入對傳統(tǒng)配電網(wǎng)運行控制提出了新的挑戰(zhàn)，對于含有高比例分布式電源和多種離散可調(diào)設(shè)備的主動配電網(wǎng)，最優(yōu)潮流問題需綜合考慮高比例DG對配電網(wǎng)潮流分布的影響，通過優(yōu)化電網(wǎng)中可調(diào)設(shè)備的運行策略實現(xiàn)運行成本最低或網(wǎng)損最小，該問題實質(zhì)上是一個離散變量和連續(xù)變量共存的非凸、非線性混合整數(shù)規(guī)劃問題，若采用目前已公開的方法求解這類問題，求解速度較慢，收斂性也較差。實際配電網(wǎng)中含有的離散可調(diào)設(shè)備包括補償電容器、有載調(diào)壓變壓器等，其在電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流、改善系統(tǒng)節(jié)點電壓、減小網(wǎng)絡(luò)損耗等方面起到重要作用。基于改進(jìn)現(xiàn)有的配電網(wǎng)模型以及潮流求解方法，提出求解速度更快的配電網(wǎng)三相最優(yōu)潮流計算方法對于優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于定常海森矩陣的配電網(wǎng)三相最優(yōu)潮流計算方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于定常海森矩陣的配電網(wǎng)三相最優(yōu)潮流計算方法，包括如下步驟：

步驟S1：建立三相配電網(wǎng)元件模型，包括：三相變壓器、三相電源和三相調(diào)壓器；

步驟S2：建立定常海森矩陣最優(yōu)潮流模型；

步驟S3：采用預(yù)估-校正對偶內(nèi)點法對該最優(yōu)潮流模型進(jìn)行求解。

在本發(fā)明一實施例中，在所述步驟S1中，對于采用Y-△型的三相變壓器的二次模型，在支路ij中間加入虛擬節(jié)點m，將變壓器支路轉(zhuǎn)換為包括：變比為k的理想變壓器支路i_m以及阻抗為R+jX的變壓器阻抗支路mj；以i、m、j節(jié)點對應(yīng)的三相電壓和三相支路電流為狀態(tài)變量，變比k為控制變量，各支路三相的KCL和KVL方程為約束條件，建立不高于二階的三相變壓器二次模型，且其二階導(dǎo)數(shù)為常數(shù)。

根據(jù)理想變壓器支路im的電壓變比關(guān)系，可得：

根據(jù)理想變壓器功率守恒可得：

則：

將變壓器阻抗支路mj作為一條普通阻抗支路進(jìn)行處理，則：

其中，代表節(jié)點電壓，代表支路電流，下標(biāo)i、j、m分別代表三相變壓器支路的首末端節(jié)點及虛擬節(jié)點，a、b、c分別代表配電網(wǎng)的A相、B相及C相。

在本發(fā)明一實施例中，在所述步驟S1中，所述三相電源采用分布式電源，且對所述分布式電源采用序分量電路建模，；所述分布式電源的序分量模型被連接到三相電路，通過相序轉(zhuǎn)化成各相分量，建立相-序耦合模型。