[發明專利]一種適用于配電網分布式電壓控制的新型分區方法

在審

• 申請號: 202010948950.2
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112134309A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 高紅均;阮賀彬;劉俊勇;劉友波;向月
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/06;H02J3/18;H02J3/12;H02J3/38;H02J3/28;G06Q50/06;G06F30/23;G06F113/04;G06F111/04
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 葉斌

1.一種適用于配電網分布式電壓控制的新型分區方法，其特征在于，包括下面步驟：

步驟1：通過二階錐松弛的潮流約束，建立以待研究配電網區域總網損最小和節點電壓幅值偏差最小為目標的主動配電網的電壓控制模型，執行步驟2；

步驟2：通過建立電氣距離的模塊化函數，建立一個網絡分區方法用以主動配電網分布式的控制，通過網絡分區方法將配電網區域總網系統劃分多個子區域，其中，每個劃分后的子區域中的決策變量和約束的數量來量化計算復雜度函數，執行步驟3；

步驟3：結合相鄰的兩個子區域之間的分區方法，在邊界總線中向邊界的每個子區域添加一個輔助發電源，建立分布式協調模型，執行步驟4；

步驟4：基于拉格朗日對偶松弛的分布式求解方法對分布式協調模型進行求解，根據邊界子區域之間的局部信息交換，對邊界變量進行協調和更新得到待研究配電網的最優決策結果，通過最優決策結果來限定光伏機組和風電機組功率的出力，結束。

2.根據權利要求1所述的一種適用于配電網分布式電壓控制的新型分區方法，其特征在于，所述步驟1中，對待研究配電網分別建立光伏機組和風電機組的容量曲線，通過容量曲線和定轉子容量來限定光伏機組和風電機組的可行子區域。

3.根據權利要求1所述的一種適用于配電網分布式電壓控制的新型分區方法，其特征在于，所述步驟1中，主動配電網的電壓控制模型的建立過程為：

步驟31：電壓控制模型的目標函數為最小化網絡損耗和母線電壓的偏差，目標函數為

其中，ij表示從節點i到節點j的正潮流方向，E是線路集合，B是節點集合，r_ij表示支路ij的電阻，I_ij，t表示支路ij在t時間段內的電流，V_i，t表示節點i處的電壓值，和分別表示支路電流的平方和節點電壓的平方，x_ij表示ij支路的電抗，g_j和b_j分別表示節點j對地的電導和電納；P_j，t和Q_j，t分別表示t時間段內節點j處的有功和無功功率注入；

步驟32：通過二階錐松弛技術，得到表達式為

和分別表示t時段內從節點j的風電、光伏和變電站注入的有功功率；分別表示t時間段內從節點j處的變電站注入的無功功率；t時段節點j并聯電容器組、風電、光伏發電的無功功率分別用來表示；和表示t時段節點j的有功負荷和無功負荷；P_ij，t和Q_ij，t表示t時段支路ij的有功和無功潮流，執行步驟33；

步驟33：當一次側的電壓固定時，變壓器為電壓控制模型的一個節點，得到風電機組的有功和無功功率的輸出界限由其定子電流和轉子電流決定，風電機組出力的可行子區域為

光伏機組的有功和無功出力的可行子區域為

其中，為風電機組視在功率上限，用γ表示最大功率因數，預測的有功功率為光伏機組的視在功率上限。

4.根據權利要求1所述的一種適用于配電網分布式電壓控制的新型分區方法，其特征在于，所述步驟3中，網絡分區方法的具體內容包括下列步驟：

步驟41：將總網絡系統分解成N^P各不重疊的子區域，子區域之間的連接線路為ij，在每個子區域的邊界節點i和j出各添加一個輔助發電機，輔助發電機的功率輸出為P_ij和Q_ij，邊界節點的功率平衡約束條件為

其中，E^tie-line表示連接邊界節點i和j的支路，執行步驟42；

步驟42：計算相鄰兩個節點之間的電氣距離，網絡節點中i和節點j之間的電氣距離為

其中，所述電氣距離定義為測量兩個節點之間關系的緊密性，執行步驟43；

步驟43：將兩個子區域進行合并得到一個新的子區域，計算綜合指數，并采用綜合指數最大的組合結果，當綜合指標值達到最大值時，組合操作停止，從而得到最優分區數。