[發明專利]數據驅動的無功電壓控制方法、裝置、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202010524368.3
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111682552B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 吳文傳;許桐
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/38
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王宇楊

本發明實施例提供一種數據驅動的無功電壓控制方法、裝置、設備及存儲介質，所述方法包括：基于待控制配電網中所有關鍵節點的電壓量測值及前一時刻的控制參數，獲得所有關鍵節點當前時刻的控制參數；進而獲得所有逆變器當前時刻的無功功率增量，并分別發送到對應逆變器，以使所有逆變器根據各自當前時刻的無功功率增量獲得即將在下一時刻輸出的無功功率；本發明實施例通過基于關鍵節點量測，無需使用確切模型，避免了因實際配電網運行中模型和量測不完備帶來的不精確調控挑戰，同時求解過程簡單，計算負擔小，無需求解復雜的非線性潮流，滿足實時運行需求，實現了兼顧全局協同優化和本地快速控制。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，尤其涉及一種數據驅動的無功電壓控制方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

隨著微型燃氣發電機、小型水電、可再生能源、可控負荷、電動汽車和儲能設備等分布式資源的廣泛接入，被動配電網逐步演變主動配電網。通過對分布式資源的合理協調調度，主動配電網能夠實現分布式電源靈活友好并網。但是主動配電網的管理也面臨著巨大挑戰。一方面，分布式電源特別是可再生能源具有單體容量小，出力波動強和可控性差的特點，另一方面，配電網中也存在著量測不完備，非線性負荷大量接入，模型參數誤差較大以及外網模型不可知的問題。以上問題給配電網帶來了電壓波動大和電壓越限頻繁等電能質量問題，嚴重影響用戶的安全高效用電。但同時分布式資源大多通過電力電子接口(變流器)并入配電網，具備靈活快速的調控特性，富余的無功功率資源也為快速電壓控制提供了物理基礎。

目前應用的電壓控制方法大多采取分層分級式的多級調控方式，通過求解復雜的非線性優化問題得到電壓參考點后再通過本地快速控制調節分布式電源無功出力實現電壓的穩定跟蹤。然而現有的這些方法的優化計算是基于理想的配電網模型，難以應對現實模型參數不完備和量測不完備的問題，往往得到和實際情況偏差較大的優化結果，無法滿足電壓控制要求。同時因為非線性潮流計算難題導致傳統方法不能快速求解優化問題，無法應對可再生能源的頻繁波動，更不能有效利用變流器的快速調節特性。分層分級的控制方法在經濟最優和快速控制上難以取得雙贏的成效。另一方面，純本地化的下垂控制策略沒有考慮全局無功資源的最優協調，造成資源浪費，同時也無法響應系統統實時變化，調節效果也受下垂系數設置影響較大。

因此，如何提出一種滿足實際配電網實時運行需求的電壓精確調控方法，成為亟需解決的問題。

發明內容

針對現有存在的問題，本發明實施例提供一種數據驅動的無功電壓控制方法、裝置、設備及存儲介質。

第一方面，本發明實施例提供的數據驅動的無功電壓控制方法，包括：

基于待控制配電網中所有關鍵節點的電壓量測值及所有關鍵節點前一時刻的控制參數，獲得所有關鍵節點當前時刻的控制參數；

基于所述所有關鍵節點當前時刻的控制參數，獲得所述配電網中所有逆變器當前時刻的無功功率增量；

將所有逆變器當前時刻的無功功率增量分別發送到對應逆變器，以使所述所有逆變器根據各自當前時刻的無功功率增量獲得即將在下一時刻輸出的無功功率；

其中，所述關鍵節點是所述逆變器的接入點或所述配電網中的公共連接點。

可選地，所述基于待控制配電網中所有關鍵節點的電壓量測值及所有關鍵節點前一時刻的控制參數，獲得所有關鍵節點當前時刻的控制參數，具體包括：

基于各關鍵節點在當前時刻t的電壓量測值及t-L時刻的電壓量測值，分別對應計算獲得各關鍵節點在當前時刻t的殘差及t-L時刻的殘差；

基于所述各關鍵節點在當前時刻t的殘差及t-L時刻的殘差，及所述所有關鍵節點前一時刻的控制參數，獲得所有關鍵節點當前時刻的控制參數；

其中，所述t-L時刻為電壓量測采樣時間窗口的前一時刻，L為電壓量測采樣時間窗口長度，L大于G，G為逆變器數量。