[發明專利]配電網電壓控制方法、裝置、設備和存儲介質

有效

• 申請號: 202011481747.5
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112688334B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 李曉明;于騰凱;李曉軍;戎士洋;楊瀟;董靚媛;李安昌
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;國網河北能源技術服務有限公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/16;H02J3/38
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 付曉娣

本發明提供了一種配電網電壓控制方法、裝置、設備和存儲介質，適用于電力系統技術領域，該方法包括：獲取目標配電網的運行參數，運行參數至少包括并聯電容器參數、支路參數以及分布式光伏參數；根據運行參數，建立目標配電網的無功補償和網絡重構聯合優化的非凸模型：根據以有功功率損耗最小化為目標的預設目標函數、預設約束條件以及非凸模型，建立混合整數二階錐規劃模型；對混合整數二階錐規劃模型進行求解，得到目標配電網的電壓控制參數，并根據電壓控制參數對目標配電網的電壓進行控制。采用本發明可以縮短無功補償和網絡重構聯合優化的求解時間，快速得到最優解。

技術領域

本發明屬于電力系統技術領域，尤其涉及一種配電網電壓控制方法、裝置、設備和存儲介質。

背景技術

隨著分布式光伏在配電網中的滲透率越來越大，其出力的波動性造成的節點電壓越限問題越來越嚴重，通常采用配電網無功優化來抑制電壓的越限。而傳統的配電網無功優化問題是一個混合整數非線性優化問題，具有典型的非凸性，同時包含連續和離散的決策變量。為此，人們提出了許多方法來求解這個混合整數非線性優化問題，一類是包括模擬退火、遺傳算法的智能優化類算法，另一類是運籌學規劃方法，建立以網損和節點偏差最小化為目標，通過線性化和凸松弛等技術，將混合整數非線性優化問題轉化為易于求解的凸優化問題。

網絡重構是通過開關切換組合來最小化網損和節點電壓偏差，也是一個典型的混合整數非線性優化問題。在高比例分布式光伏并網的配電網中，在低負荷需求而分布式光伏出力大發或者高負荷需求而分布式光伏出力停發的情況下可能會發生電壓越限現象。在這種情況下，通過無功優化來補償分布式光伏的波動，很難抑制電壓越限，此時，可以采用網絡重構的控制策略。綜上，可以采用無功優化和網絡重構聯合優化，來降低網損和抑制電壓越限。

然而，對無功優化和網絡重構聯合優化進行求解所采用的智能優化算法，不僅耗費時間長，而且不易收斂。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種配電網電壓控制方法、裝置、設備和存儲介質，以解決現有技術中對無功優化和網絡重構聯合優化進行求解所帶來的耗費時間長，而且不易收斂的問題。為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明實施例的第一方面提供了一種配電網電壓控制方法，該方法包括：

獲取目標配電網的運行參數，運行參數至少包括并聯電容器參數、支路參數以及分布式光伏參數；

根據運行參數，建立目標配電網的無功補償和網絡重構聯合優化的非凸模型：

根據以有功功率損耗最小化為目標的預設目標函數、預設約束條件以及非凸模型，建立混合整數二階錐規劃模型；其中，預設約束條件至少包括并聯電容器約束條件、支路潮流二階錐約束條件以及分布式光伏運行約束條件；

對混合整數二階錐規劃模型進行求解，得到目標配電網的電壓控制參數，并根據電壓控制參數對目標配電網的電壓進行控制。

可選的，目標配電網的無功補償和網絡重構聯合優化的非凸模型包括：

其中，P_ij、Q_ij分別為支路ij的有功功率和無功功率，支路ij為目標配電網中節點i和節點j之間的支路；r_ij、x_ij分別為支路ij的電阻和電抗；分別為節點j的分布式光伏注入的有功功率和無功功率；u_i為節點i的電壓幅值的平方；l_ij為支路ij的電流幅值的平方；t_ij為支路ij的變壓器的變比；b_cj為離散電容器的電納；g_j、b_j為并聯支路的導納。

可選的，預設目標函數包括：