[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)低電壓優(yōu)化治理方法、系統(tǒng)及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010929615.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN112054519B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳國炎;王紅斌;范旭娟;彭和平;梁國耀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/12;H02J3/16
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 沈闖

本發(fā)明公開了一種配電網(wǎng)低電壓優(yōu)化治理方法、系統(tǒng)及設(shè)備。本發(fā)明將配電網(wǎng)系統(tǒng)劃分成四個(gè)區(qū)域，并為每一個(gè)區(qū)域制定相應(yīng)的低電壓治理措施，充分考慮了更換導(dǎo)線、增添調(diào)壓器、無功補(bǔ)償?shù)榷鄠€(gè)低電壓治理手段；根據(jù)電網(wǎng)參數(shù)采用牛頓拉夫遜算法對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算，根據(jù)潮流計(jì)算結(jié)果判斷配電網(wǎng)系統(tǒng)中是否發(fā)生低電壓，由于牛頓?拉夫遜法進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)不受系統(tǒng)拓?fù)溆绊懀哂辛己玫倪m應(yīng)性；最后基于多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化求解，得到低電壓區(qū)域的低電壓優(yōu)化治理措施，對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化治理，本發(fā)明能夠有效解決配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生低電壓的問題，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法具有通用性強(qiáng)的特點(diǎn)，進(jìn)一步提高本發(fā)明的適用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種配電網(wǎng)低電壓優(yōu)化治理方法、系統(tǒng)以及設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展和深入改革，配電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成為當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行的重要組成部分。然而，部分配電網(wǎng)由于電網(wǎng)建設(shè)不能滿足用戶需求的變化，低電壓?jiǎn)栴}時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致配電網(wǎng)的電壓不穩(wěn)定；電壓的穩(wěn)定性是電能質(zhì)量的重要內(nèi)容，電壓合格率直接影響配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和用戶用電設(shè)備的性能。低電壓?jiǎn)栴}的頻繁發(fā)生嚴(yán)重影響了居民的正常生活，阻礙了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

隨著生活質(zhì)量的提高和工業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)電能的依賴和需要越來越大，對(duì)電能質(zhì)量要求也越來越高，目前，關(guān)于低電壓優(yōu)化治理的研究也越來越多。低電壓優(yōu)化治理策略是解決低電壓?jiǎn)栴}的重要途徑，該策略在保證系統(tǒng)電壓能夠恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)的前提下，降低功率損耗，減小電壓偏差，提高負(fù)載功率因數(shù)等。

低電壓優(yōu)化治理策略包括有數(shù)學(xué)解析法和人工智能算法；數(shù)學(xué)解析法對(duì)于配電網(wǎng)本身具有嚴(yán)格的要求，適用性差，并且對(duì)于大規(guī)模配電網(wǎng)存在著不可求解和維數(shù)災(zāi)難等問題。人工智能算法在進(jìn)行低電壓優(yōu)化治理時(shí)，通常沒有考慮更換導(dǎo)線、加調(diào)壓器、加無功補(bǔ)償設(shè)備等多個(gè)治理手段，也沒有考慮電壓穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性等多個(gè)優(yōu)化目標(biāo)，只是在確定其他因素的前提下選取個(gè)別治理措施對(duì)單一目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)沒有考慮到變壓器分接頭變化、更換導(dǎo)線等離散型控制變量，導(dǎo)致低電壓的治理效果比較差。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中所使用的低電壓優(yōu)化治理策略，存在著適用性差以及治理措施單一導(dǎo)致治理效果差的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)低電壓優(yōu)化治理方法、系統(tǒng)以及設(shè)備，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中所使用的低電壓優(yōu)化治理策略，存在著適用性差以及治理措施單一導(dǎo)致治理效果差的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的一種配電網(wǎng)低電壓優(yōu)化治理方法，包括以下步驟：

S1：將配電網(wǎng)系統(tǒng)劃分成四個(gè)區(qū)域，為每一個(gè)區(qū)域制定相應(yīng)的低電壓治理措施；其中，四個(gè)區(qū)域包括：主變壓器區(qū)域、中壓末端區(qū)域、配電變壓區(qū)域以及用戶側(cè)區(qū)域；主變壓器區(qū)域的低電壓治理措施包括：輸電網(wǎng)改造、變壓器改造以及無功補(bǔ)償；中壓末端區(qū)域的低電壓治理措施包括：更換導(dǎo)線、增添調(diào)壓器、無功補(bǔ)償以及改變調(diào)壓器檔位；配電變壓區(qū)域的低電壓治理措施包括：無功補(bǔ)償以及配變?cè)鋈荩挥脩魝?cè)區(qū)域的低電壓治理措施包括：無功補(bǔ)償、增添調(diào)壓器、更換導(dǎo)線以及三相不平衡治理；

S2：實(shí)時(shí)獲取配電網(wǎng)系統(tǒng)的電網(wǎng)參數(shù)，根據(jù)電網(wǎng)參數(shù)采用牛頓拉夫遜算法對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算，根據(jù)潮流計(jì)算的結(jié)果判斷配電網(wǎng)系統(tǒng)中是否發(fā)生低電壓；

S3：若配電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生低電壓，依次判斷四個(gè)區(qū)域是否發(fā)生低電壓，確定發(fā)生低電壓的區(qū)域，獲取發(fā)生低電壓的區(qū)域相應(yīng)的低電壓治理措施；

S4：基于多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法，對(duì)發(fā)生低電壓的區(qū)域相應(yīng)的低電壓治理措施進(jìn)行優(yōu)化，得到發(fā)生低電壓的區(qū)域的低電壓優(yōu)化治理措施，根據(jù)低電壓優(yōu)化治理措施對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化治理。

優(yōu)選的，多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法的優(yōu)化目標(biāo)包括系統(tǒng)網(wǎng)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(fā)電機(jī)無功出力約束，電壓約束以及調(diào)壓器變比約束。

優(yōu)選的，系統(tǒng)網(wǎng)損的計(jì)算公式具體如下：