[發明專利]一種基于在線靈敏度的分布式電壓控制方法

有效

• 申請號: 201711296786.6
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108173272B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 路學剛;王珍意;葉華;韓校;趙川;趙瑩
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/16;H02J3/06
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 李云

一種基于在線靈敏度的分布式電壓控制方法，包括先建立配電網綜合測試饋線模型；然后構成配電網綜合測試饋線簡化系統，對簡化系統模型中的節點和總線進行編號；之后按節點的編號順序確定系統中無功功率源和調壓器位置，按總線的編號順序存儲各個支路的三相阻抗參數；再針對節點注入的有功、無功功率和調壓器抽頭位置進行靈敏度計算；提出基于靈敏度的分布式電壓控制方法；給出改進的在線電壓控制和優化方法；最后選取IEEE綜合試驗饋線得出電壓調節結果。本發明通過分析在線靈敏度，完成分布式電壓的控制，其計算方法簡單，靈敏度的在線更新簡單。

技術領域

本發明涉及電力系統配電網電壓控制技術領域，具體涉及一種基于在線靈敏度的分布式電壓控制方法。

背景技術

電壓控制是配電管理系統(DMS)的主要任務之一。節點電壓需要在各種負載條件下保持在允許值內。這一目標通過使用步進調壓器(SVR)和調節注入的無功功率來實現，無功功率主要由受控并聯電容器以及諸如光伏發電(PV)和能量轉換系統(WECS)等分布式發電裝置提供。

無功功率源和SVR之間的協調需要計算注入無功功率和調節變壓器抽頭后電壓靈敏度的變化。這種協調對于整體瞬時響應的穩定性和穩態無功功率注入的優化至關重要。不平衡配電饋線的電壓靈敏度的計算由于不同相之間、不平衡變壓器組之間的相互耦合而非常復雜。

發明內容

本發明的目的是提供一種計算方法簡單、適合在線計算、靈敏度的在線更新簡單的基于在線靈敏度的分布式電壓控制新方法。

本發明采取的技術方案如下：

一種基于在線靈敏度的分布式電壓控制方法，所述方法包括：

步驟S1，建立配電網綜合測試饋線模型；

步驟S2，構成配電網綜合測試饋線簡化系統，對簡化系統模型中的節點和總線進行編號，整個系統包括三相變壓器、單相變壓器和具有中心抽頭連接和二次回路的三相不平衡變壓器組，還包括無功功率源以及帶抽頭的調壓器；

步驟S3，按節點的編號順序確定系統中無功功率源和調壓器位置，按總線的編號順序存儲各個支路的三相阻抗參數；

步驟S4，針對節點注入的有功、無功功率和調壓器抽頭位置進行靈敏度計算；

步驟S5，提出基于靈敏度的分布式電壓控制方法；初始狀態下，無功功率源和調壓器抽頭位置帶來的無功功率注入都假定為0，沒有負荷的歷史數據或是預測數據，在該控制模式中，每個無功功率節點負責控制其自身的電壓，只需要考慮電壓對相同節點無功功率注入的靈敏度；

步驟S6，給出改進的在線電壓控制和優化方法，對每個采樣/控制時刻進行優化，并對受控電壓和注入功率進行約束；受控節點的電壓需要保持在最大和最小極限之間；

步驟S7，選取IEEE綜合試驗饋線得出電壓調節結果，優化問題采用混合整數規劃進行求解或采用線性規劃求解，最終結果取最接近的整數。

所述步驟S1中建立配電網綜合測試饋線模型包括：將所述配電網的上級變電站出口母線視為無窮大電源，作為所述潮流計算中作為平衡節點，等值為電壓幅值和相角為恒定已知量并假定三相電壓對稱；將所述支路上所有負荷等效為支路末節點集中負荷；所述支路采用集中參數模型，考慮三相之間的耦合電抗。

所述步驟S2中對所述配電網三相簡化系統模型中的節點和總線進行編號的方法包括：

對所述配電網綜合測試饋線系統，將所述平衡節點的編號設為0，按照深度優先或者廣度優先對其他節點進行編號；對所述配電網綜合測試饋線系統，按照各支路末端節點編號對各總線進行編號。

所述步驟S3中按節點的編號順序確定系統中無功功率源和調壓器位置；

存儲支路Li的三相阻抗參數為其中，各相阻抗含實部電阻和虛部電抗，兩相間耦合阻抗只有虛部電抗。