[發(fā)明專利]基于潮流動態(tài)轉換的風險預警與電壓優(yōu)化調節(jié)系統和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810707623.0
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN109165806B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設計）人: 徐瑋韡;黃弘揚;馬駿超;劉東;陳飛;黃曉明;宣曉明;陸承宇;樓伯良;吳跨宇;呂文韜;徐群偉
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院;上海交通大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.一種基于潮流動態(tài)轉換的風險預警與電壓優(yōu)化調節(jié)系統，其特征在于，包括潮流動態(tài)轉換計算模塊、電壓越限風險評估模塊、電壓調節(jié)策略生成模塊和電壓控制模塊；

所述的潮流動態(tài)轉換計算模塊：建立多源配電網潮流動態(tài)轉換模型并進行模型求解，并將研究時段內潮流動態(tài)轉換結果輸出至電壓越限風險評估模塊；

所述的電壓越限風險評估模塊：基于所述潮流動態(tài)轉換結果建立電壓風險指標，基于所述電壓風險指標評估配電網系統的薄弱點和脆弱性，為電壓優(yōu)化調節(jié)策略的制定提供依據；

所述的電壓調節(jié)策略生成模塊：基于所述電壓越限風險評估模塊的電壓風險評估結果，給出電壓優(yōu)化調節(jié)策略，并將該策略提供給電壓控制模塊；

所述的電壓控制模塊：下發(fā)控制指令給其管轄范圍內的所有電壓調節(jié)設備，完成電壓調節(jié)；

所述的電壓風險評估結果通過模糊隸屬度函數，按照風險嚴重程度以等級來描述，包括“低嚴重度”、“一般性嚴重度”、“較高嚴重度”，分別對應低、中、高三種嚴重等級；

所述的電壓優(yōu)化調節(jié)策略，按照所述電壓風險評估結果對應不同的調節(jié)方法，“低嚴重度”對應發(fā)送告警信號至主站系統，通過主站優(yōu)化計算進行電壓調節(jié)；“一般性嚴重度”對應通過靈敏度矩陣生成功率調節(jié)指令集，并通過所述電壓控制模塊對可控分布式能源進行目標功率值的下發(fā)與調節(jié)；“較高嚴重度”對應生成設備開閉集，并通過所述電壓控制模塊對所述可控分布式能源發(fā)送滿發(fā)或停止指令；

所述的潮流動態(tài)轉換結果為考慮間歇式能源不確定性條件下的電網各節(jié)點電壓水平；

所述的電壓風險指標，其風險指標評測公式如下：

式中，X_t,f表示考慮間歇式能源不確定性條件下t時刻的預計運行狀態(tài)，X_t,j表示t時刻系統可行的實際運行狀態(tài)，Pr(X_t,j|X_t,f)表示在t時刻出現X_t,j的概率；E_i表示第i個事故或故障情況，Pr(E_i)是第i個事故或故障的發(fā)生概率；S_ev(E_i,X_t,j)表示在第j個可能的運行狀態(tài)下發(fā)生第i個預想事故或故障而導致的后果嚴重程度函數；

所述電壓風險指標在所述風險指標評測公式基礎上通過歸一化得到。

2.如權利要求1所述的基于潮流動態(tài)轉換的風險預警與電壓優(yōu)化調節(jié)系統，其特征在于，所述的多源配電網潮流動態(tài)轉換模型包括可控分布式能源的混合邏輯動態(tài)模型和網絡潮流動態(tài)轉換模型。

3.如權利要求2所述的基于潮流動態(tài)轉換的風險預警與電壓優(yōu)化調節(jié)系統，其特征在于，所述可控分布式能源的混合邏輯動態(tài)模型為包含可控分布式能源連續(xù)功率輸出和有限種離散狀態(tài)特征予以一并反映的混合系統模型，可表達如下：

式中，x(t)為系統狀態(tài)變量，u(t)為系統輸入控制量，y(t)為系統輸出量，均由具有一定維數的連續(xù)與離散變量構成；δ(t)為數值取0或1的輔助邏輯變量，z(t)為輔助連續(xù)變量；A、B₁、B₂、B₃、C、D₁、D₂、D₃、E₁、E₂、E₃、E₄、E₅為各變量所對應的系數矩陣。

4.如權利要求2或3所述的基于潮流動態(tài)轉換的風險預警與電壓優(yōu)化調節(jié)系統，其特征在于，所述的網絡潮流動態(tài)轉換模型基于運行場景隨機變化分析與連續(xù)的電網潮流模型演化得到，該模型綜合考慮信息傳輸時延的感知、采集、分析、執(zhí)行與有限離散狀態(tài)的動態(tài)信息物理過程，并利用迭代計算方程式進行潮流更新。

5.如權利要求1所述的基于潮流動態(tài)轉換的風險預警與電壓優(yōu)化調節(jié)系統，其特征在于，所述功率調節(jié)指令集包括所述可控分布式能源的有功和無功功率值；所述的設備開閉集為離散指令集，包括所述可控分布式能源的狀態(tài)，0代表所述可控分布式能源停止，1代表所述可控分布式能源滿發(fā)。

6.一種基于潮流動態(tài)轉換的風險預警與電壓優(yōu)化調節(jié)方法，采用權利要求1-5任一項所述基于潮流動態(tài)轉換的風險預警與電壓優(yōu)化調節(jié)系統，其特征在于，包括步驟：

S1：電網物理網絡的拓撲、參數、量測數據準備；

S2：建立配電網潮流動態(tài)轉換模型，并采用牛頓拉夫遜算法進行迭代求解；

S3：輸出研究時段內潮流動態(tài)轉換結果；

S4：基于所述潮流動態(tài)轉換結果建立電壓風險指標，并按風險嚴重程度以等級來描述電壓風險評估結果，包括“低嚴重度”、“一般性嚴重度”、“較高嚴重度”，分別對應低、中、高三種嚴重等級；“低嚴重度”轉至S51，“一般性嚴重度”轉至S52，“較高嚴重度”轉至S53；

S51：發(fā)送告警信號至主站系統，轉至S61；

S52：通過靈敏度矩陣生成功率調節(jié)指令集，轉至S62；

S53：生成設備開閉集，轉至S63；

S61：通過主站優(yōu)化計算進行電壓調節(jié)；

S62：對所述可控分布式能源進行目標功率值的下發(fā)與調節(jié)；

S63：對所述可控分布式能源發(fā)送滿發(fā)或停止指令。