[發(fā)明專利]一種基于負(fù)荷曲線分段的配電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110674283.8
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113300380B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王乾力;韓宏光;譚繼銳;孫井輝;蘇新永;戰(zhàn)文華;盧文華;曹磊;張輝;谷凱凱;顧然;李穆;周倩雯;彭仲晗;吳啟瑞;胡錦亮
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司赤峰供電公司;國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/50
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 李滿

本發(fā)明公開了基于負(fù)荷曲線分段的配電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償方法，本發(fā)明首先基于負(fù)荷曲線分時(shí)段靜態(tài)化的思想，建立典型日負(fù)荷曲線的多目標(biāo)優(yōu)化分段模型。其次基于各負(fù)荷分段，提出無功補(bǔ)償綜合靈敏度指標(biāo)進(jìn)行無功補(bǔ)償點(diǎn)的篩選，并以電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓平均偏移和運(yùn)行網(wǎng)損為優(yōu)化指標(biāo)，建立求取每個(gè)分段內(nèi)無功補(bǔ)償方案的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。采用基于分解的多目標(biāo)優(yōu)化算法對所建立的優(yōu)化模型分別求解得出最優(yōu)解集，并利用改進(jìn)層次分析法和反熵權(quán)法的主客觀組合賦權(quán)對最優(yōu)解集賦權(quán)評估，可得出負(fù)荷分段結(jié)果及各分段對應(yīng)的最優(yōu)補(bǔ)償方案。本發(fā)明提出的無功補(bǔ)償優(yōu)化方法系統(tǒng)完整、考慮因素合理全面、易于工程實(shí)現(xiàn)、可有效針對配電網(wǎng)的負(fù)荷隨機(jī)波動實(shí)現(xiàn)電壓自適應(yīng)控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于配電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償方法，尤其涉及一種考慮負(fù)荷隨機(jī)波動特性的無功補(bǔ)償優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中直接向用戶供電的重要環(huán)節(jié)，但其結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性決定了配電網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓質(zhì)量和線路損耗問題突出，特別是考慮到負(fù)荷波動的影響，往往難以達(dá)到配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)質(zhì)性和經(jīng)濟(jì)性要求。所以有必要建立有效的無功優(yōu)化補(bǔ)償策略，改善配電網(wǎng)系統(tǒng)電壓質(zhì)量和提升運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，在負(fù)荷隨機(jī)波動特性下仍能滿足配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行電壓質(zhì)量要求。

無功補(bǔ)償是常用以配網(wǎng)調(diào)壓的措施，目前的配電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償研究主要集中于采用串聯(lián)補(bǔ)償或并聯(lián)補(bǔ)償?shù)姆绞剑诠潭ㄘ?fù)載的單一斷面下進(jìn)行配電網(wǎng)的無功電壓控制，較少考慮負(fù)荷波動特性下的無功優(yōu)化策略。針對負(fù)荷波動特性，雖有研究提出基于場景分析法，通過運(yùn)行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史場景匹配的控制策略，以進(jìn)行無功控制和電壓管理，但基于場景生成的負(fù)荷波動性處理方法計(jì)算量較大，不具有很好的擴(kuò)展性。也有研究采用負(fù)荷曲線分段的思想，提出了配電網(wǎng)分時(shí)段無功優(yōu)化控制策略，具有較好實(shí)用性，但沒有涉及無功補(bǔ)償點(diǎn)的選擇、各優(yōu)化指標(biāo)合理賦權(quán)等方面的研究，所建立的方法策略不具備很好的完整性和適用性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要提供一種基于負(fù)荷曲線分段的配電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償方法，基于負(fù)荷曲線優(yōu)化分段和無功補(bǔ)償點(diǎn)的篩選策略，建立可用以配電網(wǎng)全天時(shí)段無功電壓控制的無功補(bǔ)償優(yōu)化方法。

為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所提出的基于負(fù)荷曲線分段的配電網(wǎng)無功優(yōu)化補(bǔ)償方法，它包括如下步驟：

步驟1，基于配電網(wǎng)典型日負(fù)荷曲線，輸入負(fù)荷分段數(shù)N_L，建立對負(fù)荷曲線進(jìn)行時(shí)段劃分的多目標(biāo)負(fù)荷曲線優(yōu)化分段模型；

步驟2，采用改進(jìn)的基于分解的多目標(biāo)優(yōu)化算法求解步驟1建立的負(fù)荷曲線優(yōu)化分段模型，得出負(fù)荷分段點(diǎn)的帕累托最優(yōu)解集，利用賦權(quán)法對最優(yōu)解集賦權(quán)評估得出最佳負(fù)荷分段方案，優(yōu)化分段后每個(gè)分段內(nèi)各時(shí)刻的負(fù)荷規(guī)模相同，每個(gè)分段內(nèi)各時(shí)刻的負(fù)荷值取該分段內(nèi)的負(fù)荷平均值；

步驟3，基于配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性，對配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行饋線分區(qū)，并基于平均節(jié)點(diǎn)電壓偏移靈敏度和網(wǎng)損靈敏度指標(biāo)，采用賦權(quán)法定義綜合靈敏度指標(biāo)，然后對每條饋線上的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無功補(bǔ)償點(diǎn)的篩選排序，針對有N_L個(gè)負(fù)荷分段，每條饋線得出N_L組備選補(bǔ)償點(diǎn)方案，選取每條饋線上在N_L個(gè)分段下綜合靈敏度大小排名第一次數(shù)最多的節(jié)點(diǎn)作為該饋線區(qū)全天最優(yōu)補(bǔ)償點(diǎn)；

步驟4，基于節(jié)點(diǎn)電壓平均偏移和電網(wǎng)運(yùn)行網(wǎng)損指標(biāo)建立無功補(bǔ)償多目標(biāo)優(yōu)化模型，定義當(dāng)前負(fù)荷分段編號為i＝1；

步驟5，基于步驟2確定的第i負(fù)荷分段下的負(fù)荷值大小和步驟3確定的饋線區(qū)全天最優(yōu)補(bǔ)償點(diǎn)，采用改進(jìn)的基于分解的多目標(biāo)優(yōu)化算法求解步驟4獲得的無功補(bǔ)償多目標(biāo)優(yōu)化模型得出最優(yōu)解集，并利用賦權(quán)法對最優(yōu)解集評估得出第i負(fù)荷分段下的最佳無功補(bǔ)償容量方案；

步驟6，執(zhí)行i＝i+1，判斷i與N_L的大小，若i≤N_L，則進(jìn)入步驟4，否則進(jìn)入步驟7；

步驟7，基于每個(gè)負(fù)荷分段下得出的無功優(yōu)化補(bǔ)償方案，得出全天各時(shí)刻的無功優(yōu)化補(bǔ)償策略。

本發(fā)明的有益效果為：