[發明專利]基于不完全量測的配電網集中控制方法

有效

• 申請號: 202110576931.6
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113241771B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 吳紅斌;駱晨;曾希;王磊
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/48;H02J3/50;G06F30/18;G06F30/25;G06N3/00;G06F111/04;G06F111/06;G06F111/08;G06F113/04
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 張景云

本發明提供一種基于不完全量測的配電網集中控制方法，基于目前配電網中科量測節點電壓，對配電網所有節點進行電壓評估，結合機器學習技術和啟發式算法，對配電網電壓狀態和電壓越限事件進行研判，進而采取措施進行集中式控制。本發明應用簡易，改造投入成本低；當配電網出現電壓越限時，可通過調控分布式電源的有功/無功功率輸出和傳統調控設備(變壓器檔位、電容器)相配合，使越限的節點恢復正常水平，并盡可能的減少使用可調控的資源，為后續運行優化留有裕度。

技術領域

本發明涉及配電網運行控制技術領域，具體來說是一種雙碳背景下基于不完全量測的配電網集中控制方法。

背景技術

實施清潔能源替代、發展可再生能源已成為應對全球能源危機、治理環境污染、實現可持續發展的全球共識。中國政府提出“碳達峰、碳中和”的工作目標，順應世界能源發展大勢，把推進能源革命作為能源發展的國策，降低煤炭在能源結構中的比重，大幅提高新能源和可再生能源比重。在國家政策的引導下，新能源發展迅猛。隨著新能源裝機規模的不斷擴大，給配電網安全穩定運行帶來極大挑戰。分布式新能源間歇性、波動性、隨機性強，大規模分布式新能源接入電網，極大地增加了配電網復雜性和管控難度，對配電網的安全、可靠、經濟運行產生重大影響。并且由于配電網點多面廣，體量龐大，信息化、自動化、智能化水平均落后于主網。

目前學界和工程中應用廣泛的配電網集中式電壓控制方法均依賴于完備的信息測量系統和信息傳輸系統。如申請號為CN202010149931.3公開的一種含分布式光伏農村電網的電壓控制方法，該方法通過獲取農村電網相關網絡參數，光伏電源和負荷數據；采用模糊C均值算法進行分區；建立“區內集中式，區間分布式”的控制模式；在區內，調節光伏逆變器無功出力，考慮功率平衡約束和潮流約束，最小化各節點的電壓偏差；在區間，通過區域間通信彼此交換計算得到邊界狀態信息，并根據該信息迭代計算，調整優化結果，實現整個區域的分布式電壓協調優化控制。該方法為潮流計算下的分散控制，需要建立在充足的量測信息，且配電網具備一定自動化、智能化的基礎上方可實現，然而現階段絕大多數地區的配電網量測信息與可調設備有限，無法滿足上述條件。

隨著新能源并網規模的增大，集中式控制系統對量測信息的依賴程度也隨之增大。然而在雙碳背景下，對配電網現有設備的升級、改造和替換難以全面實施。因此在相當長的時間內，配電網集中式控制需要在有限的量測信息進行。如何基于不完全量測對配電網實施行之有效的集中式電壓控制，是進一步提高新能源并網規模的技術支撐，也是實現雙碳目標的關鍵所在。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對有限量測信息的條件下，提供一種配電網集中式電壓控制方法。

本發明通過以下技術手段實現解決上述技術問題的：

基于不完全量測的配電網集中控制方法，包括以下步驟：

步驟1、根據分布式電源的分布，將配電網分成若干線段，利用配電網的首節點和分布式電源自身的量測設備獲得配電網中的電流和功率分布數據，然后根據電流和功率的分布數據計算的配電網的最高電壓、最低電壓分別為：

其中，U_max,li為第i線段的最高電壓，U_min,li為第i線段的最低電壓，G為配電網所有線段的集合；

步驟2、分析電壓調控對配電網的影響：定義配電網上支路L_i上節點j接入的分布式電源有/無功調節量分別為ΔP_DG,j與ΔQ_DG,j時，則配點網內任意節點m對應的電壓變化情況為：