[發明專利]一種基于重啟動全純函數嵌入的電力系統電壓控制方法

在審

• 申請號: 202210798814.9
• 申請日: 2022-07-06
• 公開（公告）號: CN115207933A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 馬建偉;覃海;姬源;章熙;劉曉放;萬會江
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/14;H02J3/24;G06F17/12;G06F17/15;G06F17/16
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

本發明公開了一種基于重啟動全純函數嵌入的電力系統電壓控制方法，包括：S1輸入電力系統的參數和運行數據、系數最高次數與最大重啟動次數；S2建立電壓控制計算模型及其KKT方程；S3用全純函數代表未知變量，構建嵌入式KKT方程；S4計算全純函數中的未知系數；S5進行解析延拓獲取數值解；S6檢查數值解是否滿足計算精度要求以及系數次數是否達到最大，若不滿足將增加系數次數，重復S4?6直至收斂；S7檢查重啟動次數是否達到最大，若不滿足且未收斂，算法進入重啟動，以上一個過程的數值解作為初始值，重復S4到7直至收斂；能夠快速、有效求解電壓控制問題，在電力系統的控制及分析中具有較好的應用前景。

技術領域

本發明屬于電力系統電壓控制技術領域，尤其涉及一種基于重啟動全純函數嵌入的電力系統電壓控制方法。

背景技術

頻率和電壓質量是電力系統運行的重要指標。隨著社會生產和生活水平的提高，我國的電壓質量問題日益突出，已成為當前電能質量的主要矛盾之一。具體體現在以下幾個方面：電壓合格率較低，無法滿足現代社會生產和生活的高要求；與頻率控制不同，電網中需要監控的電壓點多，調度員日常調壓的工作量大同時由于無功電壓的非線性強，電壓控制設備的特點不同，調壓難度較大；無功流動較大，引起網絡損耗較大，電網運行的經濟性較差。在常規的最優潮流問題中，考慮有關電壓質量的約束，構成了電力系統電壓控制問題，在保證優質電能質量的前提下實現電力系統安全、經濟運行。電壓控制問題是一個非線性優化問題，復雜電力系統的規模和約束的復雜性使得穩健高效地求解此非線性優化問題難度較大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于重啟動全純函數嵌入的電力系統電壓控制方法，以解決現有技術電壓控制問題是一個非線性優化問題，復雜電力系統的規模和約束的復雜性使得穩健高效地求解此非線性優化問題難度較大等技術問題。

本發明的技術方案是：

一種基于重啟動全純函數嵌入的電力系統電壓控制方法，其特征在于：所述方法包括：

S1、輸入電力系統的參數和運行數據、全純函數的系數最高次數n_max以及最大重啟動次數N_Rmax；

S2、基于電力系統的參數和運行數據建立電壓控制計算模型，并由最優性條件建立KKT方程；

S3、用復變量的全純函數代表KKT方程中的未知變量，構建含有全純函數及復數變量的嵌入式KKT方程，設置當前重啟動次數N_R＝0；

S4、計算全純函數中的未知系數；

S5、對代表未知變量的全純函數進行解析延拓，獲取未知變量的數值解；

S6、將各未知變量數值解代入電壓控制問題的KKT方程，檢查是否滿足計算的精度要求以及全純函數的系數次數是否達到最大次數，若未滿足收斂精度要求且系數次數未達到最大次數，將增加原全純函數的階數，重復步驟S4到S6直至滿足收斂精度；

S7、檢查各未知變量數值解是否滿足計算的精度要求以及當前的重啟動次數是否達到設置的重啟動最大次數，若滿足收斂精度要求，則輸出最優的電壓控制方案；若滿足收斂精度要求并且重啟動未達到最大次數，進入重啟動過程，以上一個過程的數值解作為初始值，重復步驟S4到S7直至滿足收斂精度；若滿足收斂精度要求且重啟動達到最大次數，輸出問題無解。

電力系統的參數和運行數據包括：電力系統的拓撲結構、線路導納參數、電力系統中進行無功補償的成本參數、電力系統中發電機組的燃料消耗的成本參數、電力系統中各節點的負荷功率、電力系統中各節點電壓幅值允許達到的上下限值、電力系統中各發電機組允許發出的有功功率和無功功率的上下限值和電力系統中輸電線路允許傳輸的功率限值。

S2所述基于電力系統的參數和運行數據建立電壓控制計算模型，并由最優性條件建立KKT方程的方法包括：