[發明專利]一種基于機會約束優化的主動配電網兩階段無功調節方法

有效

• 申請號: 202110283440.2
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113162060B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 廖小兵;張敏;李自成;王后能;曾麗;熊濤
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/50;H02J3/06;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

本發明提供了一種基于機會約束優化的主動配電網兩階段無功調節方法，在第一階段通過優化有載調壓變壓器、并聯電容器等離散控制裝置進行無功調節，在第二階段保持離散無功調節裝置不變，考慮DG出力不確定性優化其的無功出力，通過配電網潮流線性化和二階錐松弛，構建基于混合整數二階錐規劃的兩階段機會約束優化模型；基于場景縮減法減少機會約束優化方法的場景數。本發明為分布式清潔能源的消納提供了安全保障。

技術領域

本發明屬于主動配電網無功優化技術領域，具體涉及一種基于機會約束優化的主動配電網兩階段無功調節方法。

背景技術

隨著能源供給向著清潔、低碳、電氣化方向轉型，越來越多的分布式電源(distributed generation,DG)并入配電網，改變了配電網的結構特征、運行方式和潮流特性等，不僅影響了配電網的有功優化調度，而且影響了配電網中主變電站有載調壓變壓器的分接頭、并聯電容器等無功補償裝置的運行。另一方面，基于風電、太陽能等可再生能源的DG可控性差，其出力的波動性和隨機性給配電網的無功調節帶來了更多困難。

傳統的配電網電壓無功調節是通過改變主變壓器分接頭位置來改變配電網電壓，一般情況下很難讓每個節點都控制在預期范圍內，需要配合分散的并聯電容器進行綜合的調節。在大量分散DG并網背景下，主動配電網僅依靠變電站的無功調節能力難以滿足電壓質量的要求，還需要綜合考慮電源側DG的無功調節能力。此外，配電網中有載調壓變壓器、并聯電容器等離散無功調節裝置調節速度慢，而DG通過逆變器進行無功輸出，調節速度快。因此，主動配電網的無功調節一方面需要解決無功調節時序配合問題，另一方面需要解決DG出力的不確定性問題，那么，主動配電網的無功優化將為分布式清潔能源的消納提供安全保障，具有重要的現實意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于機會約束優化的主動配電網兩階段無功調節方法，用于解決主動配電網無功優化的調節時序和不確定性問題。

本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為：一種基于機會約束優化的主動配電網兩階段無功調節方法，包括以下步驟：

S1：初始化基點處場景設置，輸入主動配電網線路參數、DG出力和負荷預測基準值；

S2：設置配電網無功優化目標和約束條件，建立DG出力和負荷預測值的基點處的配電網無功優化模型；

S3：根據DG出力和負荷預測誤差概率分布函數生成N個預測誤差場景，再加上DG出力和負荷預測值得到N個輸入DG出力和負荷值；在步驟S2輸出的基點處無功優化模型的基礎上，通過前推回代求解配電網潮流，校驗節點電壓和支路電流是否越限；

S4：根據步驟S3統計的越限場景數N_V判斷：若N_V＝0則輸出最終無功優化結果；若N_V＞0則輸出最終無功優化結果，采用縮減場景法從越限場景中選擇最具典型性的場景；

S5：求解新增場景下的兩階段機會約束規劃模型，更新無功優化輸出結果，返回步驟S3。

按上述方案，所述的步驟S2中，具體步驟為：

S21：設場景s發生的概率為π^s；權重系數為C_p、C_s，且C_p+C_s＝1；配電網支路ij網損為r_ijl_s；節點j處并聯電容器相對上次調節的上限值為T_c,j；變壓器支路ij相對上次調節的上限值為T_o,ij；所有支路集合為L，并聯電容器接入節點集合為Cap，變壓器支路集合為Trf；帶有上標s的字母表示在第s個場景下的相應變量；則設置網損期望值和離散無功設備調節量兩者的加權和為配電網的第一階段無功優化目標：