[發(fā)明專利]一種中低壓系統(tǒng)的電壓無功綜合優(yōu)化控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011353690.0
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112531721A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭成;李文云;覃日升;段軍鵬;王加富;向川;何鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請?zhí)峁┮环N中低壓系統(tǒng)的電壓無功綜合優(yōu)化控制方法，包括確定電壓無功優(yōu)化控制的目標(biāo)函數(shù)；明確控制對象和約束條件；明確網(wǎng)絡(luò)模型和將采用的基本方法；明確支路的概念；正向潮流計算各節(jié)點電壓和功率分布；收斂判據(jù)為節(jié)點電壓兩次迭代之差的最大值小于給定范圍；采用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化計算，得到最優(yōu)解；遺傳操作。本申請適用于中低壓配網(wǎng)電壓無功綜合控制，目前AVC可按照此方法構(gòu)建中低壓電壓無功控制系統(tǒng)，以解決中低壓配網(wǎng)因架構(gòu)復(fù)雜、覆蓋面廣、且設(shè)備種類多但數(shù)據(jù)不全面時，傳統(tǒng)AVC和VQC系統(tǒng)的適用性和靈活性不強的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電壓控制方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中低壓系統(tǒng)的電壓無功綜合優(yōu)化控制方法。

背景技術(shù)

電壓無功的最優(yōu)控制是提高供電質(zhì)量、減少線路損耗的主要手段。隨著電力行業(yè)對提高電能質(zhì)量、降低線損的要求日益迫切，近年來，隨著有載調(diào)壓變壓器技術(shù)和配電變壓器綜合配電柜的發(fā)展，傳統(tǒng)低壓臺區(qū)的配電變壓器具備了在低壓側(cè)進(jìn)行有載自動調(diào)壓與分級無功補償?shù)墓δ埽@在一定程度上解決了中低壓配網(wǎng)線路末端線損率高、電壓質(zhì)量不合格以及無功缺額的問題。

當(dāng)前對于中低壓配電網(wǎng)無功電壓控制主要有兩種方式：VQC方式和AVC方式。一方面受限于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、控制方式及網(wǎng)絡(luò)通道等原因，AVC系統(tǒng)控制范圍只能延伸到電網(wǎng)的110kV及35kV變電站層面，而VQC系統(tǒng)則更多的應(yīng)用于變電站的電壓無功控制，對于更末端的中低壓系統(tǒng)則無法覆蓋。另一方面，由于中低壓配網(wǎng)架構(gòu)復(fù)雜，覆蓋面廣，且設(shè)備種類多，傳統(tǒng)AVC和VQC系統(tǒng)采用的GPRS通訊方式功耗高且覆蓋面、設(shè)備接入能力有限，且控制方法適用性和靈活性不強，不適用于低壓配網(wǎng)的電壓無功優(yōu)化控制。最后，目前智能化的有載調(diào)壓變壓器的覆蓋面目前有限，還有很多低壓配變依舊是傳統(tǒng)設(shè)備，不具備數(shù)據(jù)全采集的功能。因此，針對中低配電網(wǎng)的電壓無功的優(yōu)化控制方法依然是一項亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N中低壓系統(tǒng)的電壓無功綜合優(yōu)化控制方法，以解決當(dāng)前針對中低配電網(wǎng)的電壓無功的優(yōu)化控制方法是一項亟待解決的技術(shù)難題的問題。

本申請?zhí)峁┮环N中低壓系統(tǒng)的電壓無功綜合優(yōu)化控制方法，包括：

確定電壓無功優(yōu)化控制的目標(biāo)函數(shù)；

明確控制對象和約束條件；

明確網(wǎng)絡(luò)模型和將采用的基本方法；

明確支路的概念；

正向潮流計算各節(jié)點電壓和功率分布；

收斂判據(jù)為節(jié)點電壓兩次迭代之差的最大值小于給定范圍；

采用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化計算，得到最優(yōu)解；

遺傳操作。

可選的，確定電壓無功優(yōu)化控制的目標(biāo)函數(shù)的步驟包括：

以所有10kV配電變壓器低壓側(cè)輸出電壓合格、功率因數(shù)合格、系統(tǒng)線損最小為目標(biāo)，所得公式如下：

式(1)-(2)中，K_s為系統(tǒng)電價，t_c為不同負(fù)荷數(shù)；t_i為不同負(fù)荷損耗時間；P_i為不同負(fù)荷的系統(tǒng)有功網(wǎng)損，k_pf為功率因數(shù)越界懲罰因子；k_p為電壓越界懲罰因子。

可選的，明確控制對象和約束條件的步驟包括：

以有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)抽頭、智能配電柜電容分組投切數(shù)量為控制對象，以無功平衡為等式約束條件，以支路電流平衡、各臺區(qū)節(jié)點電壓范圍、分接頭調(diào)節(jié)范圍、電容器投切組數(shù)范圍為不等式約束條件，所得公式如下：