[發明專利]一種配電網低電壓優化治理方法、系統及設備

有效

• 申請號: 202010929615.8
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112054519B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 陳國炎;王紅斌;范旭娟;彭和平;梁國耀
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/12;H02J3/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 沈闖

1.一種配電網低電壓優化治理方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將配電網系統劃分成四個區域，為每一個區域制定相應的低電壓治理措施；其中，四個區域包括：主變壓器區域、中壓末端區域、配電變壓區域以及用戶側區域；主變壓器區域的低電壓治理措施包括：輸電網改造、變壓器改造以及無功補償；中壓末端區域的低電壓治理措施包括：更換導線、增添調壓器、無功補償以及改變調壓器檔位；配電變壓區域的低電壓治理措施包括：無功補償以及配變增容；用戶側區域的低電壓治理措施包括：無功補償、增添調壓器、更換導線以及三相不平衡治理；

S2：實時獲取配電網系統的電網參數，根據電網參數采用牛頓-拉夫遜法對電網進行潮流計算，根據潮流計算的結果判斷配電網系統中是否發生低電壓；

S3：若配電網系統中發生低電壓，依次判斷四個區域是否發生低電壓，確定發生低電壓的區域，獲取發生低電壓的區域相應的低電壓治理措施；

S4：基于多目標粒子群優化算法，對發生低電壓的區域相應的低電壓治理措施進行優化，得到發生低電壓的區域的低電壓優化治理措施，根據低電壓優化治理措施對配電網系統進行優化治理。

2.根據權利要求1所述的一種配電網低電壓優化治理方法，其特征在于，多目標粒子群優化算法的優化目標包括系統網損、電壓偏差以及低電壓治理成本；約束條件包括潮流方程約束，發電機無功出力約束，電壓約束以及調壓器變比約束。

3.根據權利要求2所述的一種配電網低電壓優化治理方法，其特征在于，系統網損的計算公式具體如下：

式中：P_loss是系統網損，L是配電網系統的支路總數；g_k是配電網系統支路k的電導；U_i是配電網系統支路k節點i的電壓幅值，U_j是配電網系統支路k兩端節點j的電壓幅值，θ_ij是配電網系統支路k節點i和節點j的相角差。

4.根據權利要求3所述的一種配電網低電壓優化治理方法，其特征在于，電壓偏差的計算公式具體如下：

式中：U_deviation是電壓偏差，n是配電網系統的節點總數；是配電網系統節點j的預期電壓；U_jmax和U_jmin是分別為配電網系統節點j的電壓上限和電壓下限。

5.根據權利要求2所述的一種配電網低電壓優化治理方法，其特征在于，低電壓治理成本的計算公式具體如下：

式中：f_invest為低電壓治理成本，m是低電壓治理措施所需要的設備總數，E_investj是低電壓治理措施所需要的設備的固定成本；N是無功功率補償設備的數量，Q_cz是無功功率補償設備z的無功補償容量；C_c是單位無功功率補償成本。

6.根據權利要求2所述的一種配電網低電壓優化治理方法，其特征在于，步驟S4的具體過程為：

S41：初始化多目標粒子群優化算法的參數，隨機初始化多目標粒子群優化算法的種群中粒子的位置和速度，粒子的位置即為無功補償的控制變量；

S42：將粒子中不滿足多目標粒子群優化算法約束條件的控制變量設置為約束條件的上限或下限；

S43：計算配電網系統在滿足約束條件下的系統網損、電壓偏差以及低電壓治理成本，確定系統網損、電壓偏差以及低電壓治理成本的權重系數，根據權重系數對系統網損、電壓偏差以及低電壓治理成本進行加權求和，得到適應度函數：

S44：根據適應度函數計算種群的適應度以及種群中粒子的適應度，將適應度最小的種群作為全局最優解，將適應度最小的粒子作為粒子最優解；

S45：根據全局最優解和粒子最優解對粒子的位置和速度進行更新，判斷是否達到預設的迭代次數；若否，迭代次數增加1次，重新執行步驟S42-步驟S45；若達到預設的迭代的次數，則輸出粒子更新后的位置和速度，獲得低電壓優化治理措施，根據低電壓優化治理措施對配電網系統中發生低電壓的區域進行優化治理。