[發明專利]基于有功無功協調優化的輸電網電壓雙層控制方法

有效

• 申請號: 202110229621.7
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112803422B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 尚策;羅凱明;林騰;王棟;孫康寧;侍文;高飛;戴欣;劉東;徐曉春
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司;國網江蘇省電力有限公司淮安供電分公司;上海交通大學
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/06;H02J3/00;H02J3/46
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 李鋒

本發明涉及電力系統運行控制技術領域，公開了一種基于有功無功協調優化的輸電網電壓雙層控制方法，包括構建輸電網可調度資源的有功無功耦合模型；構建線路網架的交流潮流方程，通過二階錐松弛的方法將非凸的潮流約束方程轉化為可以求解的二階錐優化問題；將構建的有功無功耦合模型出力限制與松弛得到的線路交流潮流限制相結合，以各節點電壓偏差最小化與調度成本最小化為目標函數，求解多目標函數的混合整數二階錐優化問題，得到各設備的出力值；構建雙層電壓控制模型，實現輸電網電壓的控制。與現有技術相比，本發明將交流潮流的二階錐松弛方法拓展到輸電網電壓控制中，并通過日前前瞻調度與日內滾動優化相結合，從而得到更加準確的調度結果。

技術領域

本發明涉及電力系統運行控制技術領域，具體涉及一種基于有功無功協調優化的輸電網電壓雙層控制方法。

背景技術

隨著我國經濟的高速發展，經濟結構日益表現出速度變化、結構優化、動力轉換等特點。我國的目標是建成一個發達的經濟體，因此經濟發展模式需要進行轉型。為響應國家對于經濟平穩轉型與發展的號召，我們應該聚焦于能源領域的經濟浪費問題。發輸電環節作為國家供電事業的基礎，在新的經濟形勢下，對其進行合理規劃調度的研究顯得尤為重要。

對于有功無功聯合調度的方法，國內外多年來已經有了一些研究成果積累。根據各類研究成果，已有多種涉及有無功聯合調度的申請專利。專利CN111416395A“一種多級電網嵌套分解協調有功無功聯合調度方法”提出一種多級電網嵌套分解協調有功無功聯合調度方法。首先提出多級電網協同的有功無功聯合調度模型，在各級電網之間采用嵌套分解協調的方式求解各級電網協同的有功無功聯合調度模型，并基于最優解，對全部層級全部區域電網進行有功無功聯合調度。其關鍵步驟是：分解協調計算某級中某區域電網與其下屬電網的有功無功聯合調度最優解、計算某級中某區域電網的最優割平面與近似投影函數，這兩個步驟之間互相遞歸調用，實現各級電網協同的有功無功聯合調度模型的分解協調計算。

專利CN109274134B“一種基于時間序列場景分析的主動配電網魯棒有功無功協調優化方法”提出了一種基于時間序列場景分析的主動配電網魯棒有功無功協調優化方法。首先建立主動配電網有功無功協調優化確定性模型；然后對不確定因素進行分析和場景生成，再用聚類方法進行相似場景的聚類；建立兩階段魯棒優化模型,將原問題轉化為只包含主問題的單目標函數模型進行求解；采用兩階段魯棒優化模型對主動配電網進行協調控制。在建模過程中考慮了主動配電網中由分布式電源出力和負荷波動帶來的不確定性因素，通過不確定集的方式來表征系統不確定性，提高了系統運行的穩定性和可靠性。

專利CN106953359B“一種含分布式光伏配電網有功無功協調優化控制方法”提供了一種基于模型預測控制進行配電網有功無功協調優化控制的方法。首先從不同時間尺度出發，將配電網系統控制過程分為快時間尺度、慢時間尺度，根據不同設備控制特性，建立快時間尺度優化模型和慢時間尺度優化模型；再根據二階錐松弛將兩個時間尺度的優化控制問題轉化為二階錐規劃問題，其中快時間尺度優化控制采用多步滾動優化求解各可控裝置的有功無功出力，慢時間尺度優化控制以長時間尺度的優化控制模型的求解結果作為基準值,繼續滾動求解各裝置的出力增量值。

但是上述傳統的方法存在以下缺陷：

1、當前有、無功耦合調度主要應用于配電網，在輸電網中的很少考慮有、無功耦合調度。

2、控制對象要考慮安全性和經濟性等多個方面特性，部分控制目標之間存在沖突。在決策角度上，不能較好的解決有功無功調度間的矛盾。

3、單層模型的有功無功聯合調度既不能很好地兼顧優化目標的經濟性和安全性，又不能協調好電力系統內部各種時間常數各異的設備。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種基于有功無功協調優化的輸電網電壓雙層控制方法。

本發明提供的一種基于有功無功協調優化的輸電網電壓雙層控制方法，包括如下步驟：