[發(fā)明專利]一種主動配電網(wǎng)的動態(tài)無功優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810638683.1
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108808745B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方瑞明;謝少棠;王黎;尚榮艷;彭長青
• 申請（專利權(quán)）人: 華僑大學(xué)
• 主分類號: H02J3/50
• 分類號: H02J3/50
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;張迪

1.一種主動配電網(wǎng)的動態(tài)無功優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟：

a、獲取主動配電網(wǎng)的初始數(shù)據(jù)；

b、確定無功優(yōu)化的目標函數(shù)；

c、對負荷率進行處理；

d、對分布式電源出力進行處理；

e、計算各個時間段最優(yōu)配置數(shù)據(jù)；

f、對主動配電網(wǎng)進行靜態(tài)無功優(yōu)化，設(shè)置兩個變量的約束條件以判斷裝置是否需要動作，得到整個動態(tài)無功優(yōu)化方案；

步驟a中，所述的獲取主動配電網(wǎng)的初始數(shù)據(jù)，包括：收集各個節(jié)點和各條支路的數(shù)據(jù)，獲取全天的負荷率及分布式電源出力的情況；

步驟b中，所述無功優(yōu)化目標函數(shù)包括配電網(wǎng)有功網(wǎng)損f₁和電壓偏移量f₂，表達式如下:

上式中，U_i和U_j分別為節(jié)點i和節(jié)點j的電壓幅值；G_ij為i-j支路的電導(dǎo)；θ_ij為節(jié)點i和節(jié)點j的電壓的相角差；N為配電網(wǎng)所有節(jié)點組成的集合，為節(jié)點i的最大允許電壓偏移值；為節(jié)點i的理想電壓；

步驟f中，主動配電網(wǎng)進行靜態(tài)無功優(yōu)化的總目標函數(shù)表達式為：

minf＝ω₁f₁+ω₂f₂ (3)

上式中，f為無功優(yōu)化總目標函數(shù)，ω₁、ω₂為權(quán)值，且有ω₁+ω₂＝1；

所述變量的約束條件包括各節(jié)點的有功功率和無功功率平衡約束及各控制變量約束；

各節(jié)點的有功功率和無功功率平衡約束如下：

各控制變量約束如下：

T_min＜T＜T_max (6)

Q_C.min＜Q_C＜Q_C.max (7)

Q_DG.min＜Q_DG＜Q_DG.max (8)

C_T≤C_Tmax (9)

其中，P_i和Q_i分別為節(jié)點注入的有功功率和無功功率；B_ij為i-j支路的電納；T為有載調(diào)壓變壓器分接頭的位置，T_min和T_max分別為有載調(diào)壓變壓器最小檔位與最大檔位；Q_C為并聯(lián)電容器的無功容量，Q_c.min和Q_c.max分別為并聯(lián)電容器無功容量的最小值與最大值；Q_DG為分布式電源的無功輸出量，Q_DG.min和Q_DG.max分別為分布式電源的無功輸出量的最小值與最大值；C_T表示裝置全天動作的次數(shù)，C_Tmax表示當日裝置動作次數(shù)允許的最大值；

步驟f中，對于第一個時間段，裝置采用該時間段的最優(yōu)裝置配置數(shù)據(jù)；從第二個時間段開始，將前一個時間段內(nèi)的采用的裝置配置數(shù)據(jù)運用到該時間段內(nèi)，通過DG調(diào)整無功出力進行無功優(yōu)化，計算相應(yīng)的有功網(wǎng)損減少率和電壓偏移量減少率，并將這兩個指標與最優(yōu)配置下的有功網(wǎng)損減少率和電壓偏移量減少率進行相應(yīng)對比，分別設(shè)置兩個閾值，只要有一者大于相應(yīng)閾值的設(shè)定值，即判定為數(shù)據(jù)偏差超過預(yù)期值，此時裝置需要動作；否則，延續(xù)上個時間段內(nèi)的裝置配置，以此類推直至第24個時間段，處理完畢；

所述兩個閾值，一個指的是網(wǎng)損減少率，另一個指的是電壓偏移量減少率；

取當前時間段為t，上一個時間段為t-1，網(wǎng)損減少率指無功優(yōu)化后網(wǎng)損減少量與無功優(yōu)化前網(wǎng)損的比值，電壓偏移量減少率指無功優(yōu)化后電壓偏移量減少量與無功優(yōu)化前電壓偏移量的比值；

對各個時段分別進行靜態(tài)無功優(yōu)化，獲得相應(yīng)的無功優(yōu)化最優(yōu)配置，在當前時間段t進行無功優(yōu)化后，令最優(yōu)配置下網(wǎng)損減少率表示為ΔP_t％，電壓偏移量減少率表示為ΔU_t％，將上一段時間段t-1的配置代入當前時間段t后得到的網(wǎng)損減少率為ΔP_t′％，電壓偏移量減少率為ΔU_t′％，閾值分別設(shè)定為M₁和M₂；其中，兩個閾值皆取為2.5％；下面兩個式子只要滿足其中之一，則判定該時段無功優(yōu)化裝置需要動作：

|ΔP′_t％-ΔP_t％|＞M₁ (10)

|ΔU′_t％-ΔU_t％|＞M₂ (11)

若上面的兩個式子(10)與(11)均不滿足，則判定t時段可以延用t-1時段的無功優(yōu)化裝置配置，無需進行調(diào)整。