基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节方法及装置，方法包括对配电网潮流模型进行线性化，使得到电压与有功功率、电压与无功功率的线性关系；建立配电网电压调节模型；在发生电压越限时，响应于获取配电网运营商的最优有功价格和最优无功价格，分布式机组所有者相适应的调整各节点的有功功率和各节点的无功功率；将分布式机组所有者相适应的调整各节点的有功功率和各节点的无功功率输入至配电网电压调节模型中，基于电压与有功功率、电压与无功功率的线性关系对各节点电压进行调节。通过配电网运营商与分布式机组所有者的相互协调对配电网电压进行快速调节，消除配电网因可再生能源出力间歇性所导致的电压波动及越限。电压波动及越限。电压波动及越限。

【技术实现步骤摘要】
基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节方法及装置


[0001]本专利技术属于新能源发电
，尤其涉及一种基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来随着可再生能源在配电网中渗透率的大幅提升，可再生能源出力间歇性所导致的快速电压波动及电压越限已对配电网的安全稳定运行构成严峻挑战，并成为制约配电网可再生能源渗透率进一步提高的主要障碍。从技术角度而言，出于使用寿命的考虑，配电网内传统调压设备(如有载调压变压器)通常只以预定的动作频率跟随常规负荷变化，因而难以对可再生能源出力间歇性所导致的快速电压波动进行调节。从经济角度而言，持续接入传统调压设备来应对任意场景的可再生能源出力间歇性所导致的电压问题并不可取。从问题的另一方面来看，可再生能源分布式机组通常通过电力电子接口接入电网，因而具备快速电压支撑能力，从而为配电网快速电压调节提供了一个崭新的途径。当前国内外针对由可再生能源出力间歇性所导致的电压问题多采用直接控制的方式，即由配电网运营商直接对可控分布式机组下指令，并未考虑分布式机组所有者参与电压调节的收益分配，因此难以在配电网系统中得到实际的应用。同时，当前国内外研究利用可控分布式机组对配电网进行快速电压调节时一般不考虑系统线损，其优化结果往往难以保证配电网的经济状态运行。
[0003]因此，利用可控分布式机组的快速电压支撑能力，设计一种考虑系统线损及可控分布式机组所有者收益的、间接的电压调节方式具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节方法，用于至少解决上述技术问题之一。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节方法，包括：对配电网潮流模型进行线性化，使得到电压与有功功率、电压与无功功率的线性关系；基于电压与有功功率、电压与无功功率的线性关系，建立配电网电压调节模型，其中，所述配电网电压调节模型的函数表达式为：，式中，
为配电网运营商的购电成本，为分布式机组的总发电成本，为配电网运营商预计注入节点的最优有功功率，为配电网运营商预计注入节点的最优无功功率，为分布式机组所有者预计注入节点的最优有功功率，为分布式机组所有者预计注入节点的最优无功功率，为主网向配电网供给的有功价格，为配电网运营商预计的最优线损，为配电网运营商预计注入节点的最优有功功率，为节点的有功负荷，为主网向配电网供给的无功价格，为配电网运营商预计注入节点的最优无功功率，为节点的无功负荷，为节点分布式机组的有功成本函数，为节点分布式机组的无功成本函数，为分布式机组所有者注入节点的有功功率，为分布式机组所有者注入节点的无功功率，为配电网节点数；所述配电网电压调节模型的约束条件的表达式为：，式中，为配电网节点电压下限所构成的向量，为配电网节点电压上限所构成的向量，为配电网节点电压所构成的向量，为节点分布式机组的视在功率；在发生电压越限时，响应于获取配电网运营商的最优有功价格和最优无功价格，基于所述最优有功价格和所述最优无功价格，分布式机组所有者相适应的调整各节点的有功功率和各节点的无功功率；将所述分布式机组所有者相适应的调整各节点的有功功率和各节点的无功功率输入至所述配电网电压调节模型中，基于电压与有功功率、电压与无功功率的线性关系对各节点电压进行调节。
[0006]第二方面，本专利技术提供一种基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节装置，包括：线性化模块，配置为对配电网潮流模型进行线性化，使得到电压与有功功率、电压与无功功率的线性关系；建立模块，配置为基于电压与有功功率、电压与无功功率的线性关系，建立配电网电压调节模型，其中，所述配电网电压调节模型的函数表达式为：，式中，为配电网运营商的购电成本，为分布式机组的总发电成本，为配电网运营商预计注入节点的最优有功功率，为配电网运营商预计注入节点的最优无功功率，
为分布式机组所有者预计注入节点的最优有功功率，为分布式机组所有者预计注入节点的最优无功功率，为主网向配电网供给的有功价格，为配电网运营商预计的最优线损，为配电网运营商预计注入节点的最优有功功率，为节点的有功负荷，为主网向配电网供给的无功价格，为配电网运营商预计注入节点的最优无功功率，为节点的无功负荷，为节点分布式机组的有功成本函数，为节点分布式机组的无功成本函数，为分布式机组所有者注入节点的有功功率，为分布式机组所有者注入节点的无功功率，为配电网节点数；所述配电网电压调节模型的约束条件的表达式为：，式中，为配电网节点电压下限所构成的向量，为配电网节点电压上限所构成的向量，为配电网节点电压所构成的向量，为节点分布式机组的视在功率；调整模块，配置为在发生电压越限时，响应于获取配电网运营商的优化有功价格和优化无功价格，基于所述优化有功价格和所述优化无功价格，分布式机组所有者相适应的调整各节点的有功功率和各节点的无功功率；调节模块，配置为将所述分布式机组所有者相适应的调整各节点的有功功率和各节点的无功功率输入至所述配电网电压调节模型中，基于电压与有功功率、电压与无功功率的线性关系对各节点电压进行调节。
[0007]第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例的一种基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节方法的步骤。
[0008]第四方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行本专利技术任一实施例的一种基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节方法的步骤。
[0009]本申请的一种基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节方法及装置，通过配电网运营商与分布式机组所有者的相互协调对配电网电压进行快速调节，消除配电网因可再生能源出力间歇性所导致的电压波动及越限，有效地降低了配电网运营商单一调节配电网电压时造成的线损。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为本专利技术一实施例提供的一种基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节
方法的流程图；图2为本专利技术一实施例提供的37节点配电网系统的结构图；图3为本专利技术一实施例提供的一个负荷高峰时调节前后电压分布图；图4为本专利技术一实施例提供的另一个负荷高峰时调节前后电压分布图；图5为本专利技术一实施例提供的一种基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节装置的结构框图；图6是本专利技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0012]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节方法，其特征在于，包括：对配电网潮流模型进行线性化，使得到电压与有功功率、电压与无功功率的线性关系；基于电压与有功功率、电压与无功功率的线性关系，建立配电网电压调节模型，其中，所述配电网电压调节模型的函数表达式为：，式中，为配电网运营商的购电成本，为分布式机组的总发电成本，为配电网运营商预计注入节点的最优有功功率，为配电网运营商预计注入节点的最优无功功率，为分布式机组所有者预计注入节点的最优有功功率，为分布式机组所有者预计注入节点的最优无功功率，为主网向配电网供给的有功价格，为配电网运营商预计的最优线损，为配电网运营商预计注入节点的最优有功功率，为节点的有功负荷，为主网向配电网供给的无功价格，为配电网运营商预计注入节点的最优无功功率，为节点的无功负荷，为节点分布式机组的有功成本函数，为节点分布式机组的无功成本函数，为分布式机组所有者注入节点的有功功率，为分布式机组所有者注入节点的无功功率，为配电网节点数；所述配电网电压调节模型的约束条件的表达式为：，式中，为配电网节点电压下限所构成的向量，为配电网节点电压上限所构成的向量，为配电网节点电压所构成的向量，为节点分布式机组的视在功率；在发生电压越限时，响应于获取配电网运营商的最优有功价格和最优无功价格，基于所述最优有功价格和所述最优无功价格，分布式机组所有者相适应的调整各节点的有功功率和各节点的无功功率；将所述分布式机组所有者相适应的调整各节点的有功功率和各节点的无功功率输入至所述配电网电压调节模型中，基于电压与有功功率、电压与无功功率的线性关系对各节点电压进行调节。
2.根据权利要求1所述的一种基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节方法，其特征在于，在响应于获取配电网运营商的最优有功价格和最优无功价格，基于所述最优有功价格和所述最优无功价格，分布式机组所有者相适应的调整各节点的有功功率和各节点的无功功率之前，所述方法还包括：响应于获取的当前第次配电网运营商与分布式机组所有者协商后的有功价格与无功价格，基于配电网拓扑及线路参数求解所述配电网运营商的第一优化函数，使得到第一优化结果；基于获取的所述第一优化结果，求解所述分布式机组所有者的第二优化函数，使得到第二优化结果；配电运营商根据所述第一优化结果和所述第二优化结果，判断所述配电运营商与所述分布式机组所有者之间的分歧是否大于预设误差值；若所述配电运营商与所述分布式机组所有者之间的分歧大于预设误差值，则所述配电网运营商对配电网各节点的有功价格与无功价格进行调整，使得到最优有功价格和最优无功价格，其中，对配电网各节点的有功价格进行调整的表达式为：，式中，为第次有功价格，为第次有功价格，为有功价格调整步长，为配电网运营商预计注入的第次最优有功功率，为分布式机组所有者预计注入的第次最优有功功率；对配电网各节点的无功价格进行调整的表达式为：，式中，为第次无功价格，为第次无功价格，为配电网运营商预计注入的第次最优无功功率，为分布式机组所有者预计注入的第次最优无功功率。3.根据权利要求2所述的一种基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节方法，其特征在于，在配电运营商根据所述第一优化结果和所述第二优化结果，判断所述配电运营商与所述分布式机组所有者之间的分歧是否大于预设误差值之后，所述方法还包括：若所述配电运营商与所述分布式机组所有者之间的分歧不大于预设误差值，则所述配电网运营商中止协商，并通知所述分布式机组所有者按当前优化结果执行并获得相应的收益。4.根据权利要求2所述的一种基于交替方向乘子法的配电网分布式电压调节方法，其特征在于，判断所述配电运营商与所述分布式机组所有者之间的分歧是否小于预设误差值的表达式为：
，，式中，为配电网运营商预计注入的第次最优有功功率，为分布式机组所有者预计注入的第次最优有功功率，为配电网运营商预计注入的第次最优无功功率，为分布式机组所有者预计注入的第次最优无功功率，为分布式机组所有者预计注入的第次最优有功功率，为分布式机组...

【专利技术属性】
技术研发人员：何伟，周宇，余霜鸿，赵伟哲，李佳，黄扬琪，饶臻，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：