[發明專利]一種應用電力電子調壓器延長稀疏地區配電網供電半徑的方法

有效

• 申請號: 202011023813.4
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112165102B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 陳文君;趙建勇;年珩;馬麗山;楊森林;丁元杰;韓俊垚;董順虎;祁明錄;魏浩;張啟珍;郭曉靖;于濤;李學榮;馬澤隆;韓學淵
• 申請（專利權）人: 國網青海省電力公司果洛供電公司;國家電網有限公司;國網青海省電力公司;浙江大學
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/16;H02J3/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種應用電力電子調壓器延長稀疏地區配電網供電半徑的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將多臺電力電子調壓器間隔配置在配電網中，其中每一臺電力電子調壓器并聯安裝配網線路中，等效作用于兩個相鄰節點之間；

S2：建立基于粒子群算法的電壓分層控制模型，由系統控制層、粒子群雙層控制優化層、以及補償量注入層構成；

S3：由系統控制層實時采集配電網中各個節點的電壓值，若電壓值處于安全區間內，則控制電力電子調壓器不動作，否則建立等效模型，通過粒子群雙層控制優化層計算每一臺電力電子調壓器需要注入的最優附加功率補償；所述的粒子群雙層控制優化層的上層設置電壓判斷矩陣篩選出所有滿足電壓安全運行條件的節點附加注入功率，粒子群雙層控制優化層的下層優化在上層篩選結果中確定有功網損及電壓偏差最小時的有功功率補償量/和無功功率補償量，即為電力電子調壓器節點注入的最優附加功率補償；

所述粒子群雙層控制優化層中的上層用于篩選出所有滿足電壓要求的附加功率補償候選結果，具體為：

(a1)建立等效模型：

假設電力電子調壓器并聯側接入節點m，串聯側接入節點n，建立等效模型，將電力電子調壓器兩側的附加功率表示為：

其中，S_mf、S_nf為電力電子調壓器注入節點m、n的附加功率補償；表示一個帶幅值和相角的向量，其中為節點m、n的節點電壓，為并聯側補償電流，為串聯側補償電壓；Y_mn為線路阻抗Z_mn的倒數，*表示共軛；

注入節點m的附加功率S_mf包含有功功率和無功功率計算公式為：

注入節點n的附加功率S_nf包含有功功率和無功功率計算公式為：

其中，V_m、V_n、I_sh、E_s表示標量，θ_m、θ_n為節點電壓V_m、V_n的相角，θ_sh、θ_s為補償電流I_sh、補償電壓E_s的相角，G_mn、B_mn為Y_mn的實部和虛部；

(a2)建立上層電壓判斷矩陣T來篩選出所有滿足電壓要求的附加功率補償，所述上層電壓判斷矩陣T表達式為：

將滿足電壓判斷條件的附加功率補償作為候選粒子，當|T|＝1時，表示粒子滿足穩壓條件，當|T|＝0時，表示粒子不滿足穩壓條件，篩選出所有滿足條件的附加功率補償候選結果；其中|T|為矩陣T的模值，T為R×R的矩陣，R為系統節點個數；ΔV_{f_i}為0或1，且

其中，V_i為系統第i個節點的節點電壓，V_N為額定電壓，λ為允許電壓偏差占比；

所述粒子群雙層控制優化層中的下層用于確定適應度函數最優時的節點附加功率補償結果，具體為：

(b1)計算有功網損：

其中，θ_mn為節點電壓V_m、V_n的相交差；

(b2)計算電壓偏差：

(b3)對有功網損和電壓偏差進行歸一化處理：

其中，∑P為注入節點的有功功率之和；

(b4)篩選和γ_ΔV之和最小的附加功率補償結果作為最優值；

S4：建立串、并聯側控制模型，通過補償量注入層對最優附加功率補償進行分解，確定電力電子調壓器串聯側補償電壓幅值和相位、以及并聯側補償無功功率，對配電網中的節點進行功率補償；

S5：將補償后的系統狀態實時反饋至系統控制層，重復步驟S3至步驟S5，控制電網中各個節點的電壓值處于安全區間內。