[發(fā)明專利]一種基于多目標(biāo)優(yōu)化的電網(wǎng)自動電壓控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711213445.8
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107947185B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳晉波;徐昭麟;熊尚峰;劉海峰;朱維鈞;何曉;李敏;童爭光;李理;郭思源;洪權(quán);蔡昱華;潘偉;徐先勇
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)湖南省電力有限公司;國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

1.一種基于多目標(biāo)優(yōu)化的電網(wǎng)自動電壓控制方法，其特征在于實施步驟包括：

1)獲取電網(wǎng)的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)和狀態(tài)估計結(jié)果；

2)將電網(wǎng)中全部連續(xù)無功資源的期望值按可調(diào)范圍離散化，與離散無功資源一起，參與電網(wǎng)自動電壓控制；

3)綜合考慮降低開關(guān)類設(shè)備動作次數(shù)和網(wǎng)損，將電網(wǎng)自動電壓優(yōu)化控制問題轉(zhuǎn)化為一個帶邊界條件的多目標(biāo)離散變量優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型；

4)求解所提出的多目標(biāo)離散變量優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型得到最優(yōu)解；

5)將最優(yōu)解中各離散無功資源狀態(tài)值作為期望值，以遙控指令的形式，直接遙控并聯(lián)電容、電抗器斷路器合/分，以及變壓器分接頭位置變化；

6)將最優(yōu)解中各區(qū)域中樞母線電壓值作為期望值進行二級電壓控制求解，得到各連續(xù)無功資源的期望值，以遙調(diào)指令的形式下發(fā)各發(fā)電廠和動態(tài)無功補償設(shè)備執(zhí)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多目標(biāo)優(yōu)化的電網(wǎng)自動電壓控制方法，其特征在于，步驟2)中的連續(xù)無功資源包括并網(wǎng)機組和動態(tài)無功補償設(shè)備，可調(diào)范圍是指當(dāng)前時刻連續(xù)無功資源可以調(diào)節(jié)的范圍。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多目標(biāo)優(yōu)化的電網(wǎng)自動電壓控制方法，其特征在于，步驟3)中帶邊界條件的多目標(biāo)離散變量優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型如式(1)和(2)所示；

式(1)和(2)中，f(x,y,z,λ)為多目標(biāo)函數(shù)，x為作為控制變量的離散量形式的無功資源期望值，y為并聯(lián)電容、電抗器斷路器狀態(tài)，y＝0表示斷路器斷開，y＝1表示斷路器閉合，z為有載可調(diào)變壓器的變比，λ為綜合目標(biāo)權(quán)重因子；λ₁、λ₂、λ₃分別為網(wǎng)損、并聯(lián)電容/電抗器斷路器投/切次數(shù)和變壓器變比變化次數(shù)的權(quán)重因子，P_loss為網(wǎng)損，y_kn,t為節(jié)點n上編號為k的并聯(lián)電容/電抗器組在t時刻的斷路器狀態(tài)，y_kn,t-1為節(jié)點n上編號為k的并聯(lián)電容/電抗器組在t-1時刻的斷路器狀態(tài)，z_ml,t為節(jié)點號m、l之間有載可調(diào)變壓器t時刻的變比，z_ml,t-1為節(jié)點號m、l之間有載可調(diào)變壓器t-1時刻的變比，n為有并聯(lián)電容/電抗器接入的節(jié)點號；k為n節(jié)點上接入并聯(lián)電容/電抗器組的編號；m、l為有載可調(diào)變壓器兩端的節(jié)點號；t、t-1分別為當(dāng)前控制時刻和前一時刻；g(x,y,z)為等式邊界條件；h(x,y,z)為不等式邊界條件，h^min為不等式邊界條件的下邊界，h^max為不等式邊界條件的上邊界。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多目標(biāo)優(yōu)化的電網(wǎng)自動電壓控制方法，其特征在于，網(wǎng)損、并聯(lián)電容/電抗器斷路器投/切次數(shù)和變壓器變比變化次數(shù)的權(quán)重因子λ₁、λ₂、λ₃取值比例為：λ₁:λ₂:λ₃＝單位網(wǎng)損成本:單次斷路器投/切成本:單次分接頭變化成本。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多目標(biāo)優(yōu)化的電網(wǎng)自動電壓控制方法，其特征在于，網(wǎng)損P_loss的數(shù)學(xué)函數(shù)表達式如式(3)所示；

式(3)中，P_loss為網(wǎng)損，i、j為電網(wǎng)支路ij兩端的節(jié)點號，G_ij為電網(wǎng)支路ij的支路電導(dǎo)，V_i、V_j分別為節(jié)點i、j的電壓幅值，θ_i、θ_j分別為節(jié)點i、j的相角。