[發(fā)明專(zhuān)利]含分布式電源的配電網(wǎng)電壓偏差和有功網(wǎng)損的優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810038291.1
• 申請(qǐng)日: 2018-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108039708B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何廷一;李勝男;馬紅升;吳水軍;周鑫;彭俊臻;和鵬;郭曉宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/12
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/12;H02J3/16;H02J3/38
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長(zhǎng)明;許偉群

本發(fā)明提供一種含分布式電源的配電網(wǎng)電壓偏差和有功網(wǎng)損的優(yōu)化方法，該方法包括計(jì)算配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的電壓以及節(jié)點(diǎn)之間的電導(dǎo)、電納和相角差；選取有功網(wǎng)損最小為有功優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)；選取電壓偏離值最小為無(wú)功優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)有功優(yōu)化和無(wú)功優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)建立目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)；采用矢量化跟蹤軌跡內(nèi)點(diǎn)法將目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)優(yōu)化計(jì)算，得到優(yōu)化后的電壓偏差和有功網(wǎng)損。本發(fā)明提供的優(yōu)化方法通過(guò)采用矢量化跟蹤軌跡內(nèi)點(diǎn)法進(jìn)行優(yōu)化，能夠快速得到優(yōu)化后的電壓偏差和有功網(wǎng)損，且優(yōu)化后的電壓偏差和有功網(wǎng)損能夠使含分布式電源的配電網(wǎng)有效調(diào)節(jié)電壓、降低網(wǎng)損。本發(fā)明提供的優(yōu)化方法不受系統(tǒng)規(guī)模大小的影響，具有較廣泛的適用性，且收斂性好、魯棒性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含分布式電源的配電網(wǎng)電壓偏差和有功網(wǎng)損的優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)配電系統(tǒng)的快速發(fā)展，用戶(hù)用電越發(fā)普及。在實(shí)際配電網(wǎng)中，各種用電設(shè)備的負(fù)荷出現(xiàn)不確定性和多樣性，如在時(shí)間特性上的快速而不均衡的發(fā)展變化，在空間特性上的隨著季節(jié)性發(fā)展變化而變化，因而，在局部地區(qū)的配電系統(tǒng)中常常出現(xiàn)電壓不合格等的電壓質(zhì)量問(wèn)題。

為解決由用電負(fù)荷不確定性和多樣性引起的電壓質(zhì)量問(wèn)題，通常在配電網(wǎng)中接入分布式電源、靜置無(wú)功補(bǔ)償裝置和分組投切電容器等電壓調(diào)節(jié)裝置，以保持配電網(wǎng)的電壓水平以及降低系統(tǒng)網(wǎng)損。分布式電源為功率為數(shù)千瓦至50MW小型模塊式的、與環(huán)境兼容的獨(dú)立電源，用于滿(mǎn)足電力系統(tǒng)和用戶(hù)特定的要求，如調(diào)峰、為邊遠(yuǎn)用戶(hù)或商業(yè)區(qū)、居民區(qū)供電，節(jié)省輸變電投資、提高供電可靠性等。配電網(wǎng)中接入分布式電源在一定程度上能夠減少系統(tǒng)網(wǎng)損，也能夠治理局部電壓偏低的問(wèn)題。如，在日負(fù)荷高峰期，部分地區(qū)因負(fù)荷過(guò)重或功率因數(shù)低而導(dǎo)致部分電壓出現(xiàn)越下限的情況，若此時(shí)在區(qū)域接有分布式電源，則能夠利用分布式電源發(fā)出的無(wú)功調(diào)整電壓水平。

但在日負(fù)荷低谷期，全配電網(wǎng)出現(xiàn)電壓超越上線(xiàn)的情況，若此時(shí)在配電網(wǎng)中接入分布式電源，則分布式電源發(fā)出的無(wú)功易導(dǎo)致接入點(diǎn)產(chǎn)生大量的無(wú)功功率，進(jìn)一步導(dǎo)致電壓超越上限。由此，需要對(duì)含有分布式電源的配電網(wǎng)的電壓偏差和有功網(wǎng)損進(jìn)行優(yōu)化，以使得在配電網(wǎng)中接入分布式電源能夠有效調(diào)節(jié)電壓、降低網(wǎng)損。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種含分布式電源的配電網(wǎng)電壓偏差和有功網(wǎng)損的優(yōu)化方法，以解決現(xiàn)有含分布式電源的配電網(wǎng)無(wú)法有效調(diào)節(jié)電壓、降低網(wǎng)損的問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種含分布式電源的配電網(wǎng)電壓偏差和有功網(wǎng)損的優(yōu)化方法，所述方法包括：

計(jì)算配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的電壓以及節(jié)點(diǎn)之間的電導(dǎo)、電納和相角差；

根據(jù)所述電壓以及節(jié)點(diǎn)之間的電導(dǎo)、電納和相角差選取有功網(wǎng)損最小為有功優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)；

根據(jù)所述電壓選取電壓偏離值最小為無(wú)功優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)；

根據(jù)所述有功優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)和所述無(wú)功優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)建立多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)；

采用矢量化跟蹤軌跡內(nèi)點(diǎn)法對(duì)所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)優(yōu)化計(jì)算，得到優(yōu)化后的電壓偏差和有功網(wǎng)損。

優(yōu)選地，所述采用矢量化跟蹤軌跡內(nèi)點(diǎn)法對(duì)所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)優(yōu)化計(jì)算包括：

將所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)；

建立與所述單目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)相對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)型懲罰函數(shù)；

根據(jù)所述對(duì)數(shù)型懲罰函數(shù)構(gòu)建懲罰函數(shù)；

采用無(wú)約束優(yōu)化方法求得所述懲罰函數(shù)的極值點(diǎn)(X^*，r^(k))；

判斷前后兩次計(jì)算得到的極值點(diǎn)差值的范數(shù)是否大于允許誤差；

若所述范數(shù)小于或等于允許誤差，則得到優(yōu)化后的電壓偏差和有功網(wǎng)損；