【技术实现步骤摘要】
一种两阶段主动配电网有功无功降损控制方法及系统
[0001]本专利技术属于电力控制
，特别涉及一种两阶段主动配电网有功无功降损控制方法及系统。
技术介绍
[0002]配电网接入高比例新能源时，其波动性、间歇性会造成系统节点电压的波动、双向潮流流动以及线路损耗的增加；另外，新能源出力预测精度有限，导致系统调控无法精确满足运行要求。综上，研究有源配电网(也即主动配电网)精细化协调优化控制方法，对解决网损和新能源不确定性问题具有重要的现实意义。
[0003]现有技术中，有功无功协调优化问题一方面需要处理优化模型中的连续变量，另一方面需要处理离散变量，而且配电网的潮流方程具有非凸非线性特征，因此该问题是一个非凸的混合整数规划问题；目前，解决上述问题主要有两类方法，一类是常规的数值类算法(具体示例性的，例如非线性规划法、二次规划法、线性规划法和内点法等)，另一类是智能算法(具体示例性的，例如模拟退火算法、粒子群算法和遗传算法等)。上述现有算法在求解离散变量时，都是将离散的变量先进行连续化处理，然后再对其进行归整化处理；但是，直接归整处理将导致解的最优性被破坏，会带来因模型的不精确以及求解寻优受限而导致的降损优化效果不理想的问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种两阶段主动配电网有功无功降损控制方法及系统，以解决上述存在的一个或多个技术问题。针对由于新能源出力波动性、随机性的特点导致的现阶段配电网降损工作不精细的技术问题，本专利技术提供的技术方案采用二阶锥松弛模型的手段，并采用...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种两阶段主动配电网有功无功降损控制方法，其特征在于，包括以下步骤：建立Distflow潮流模型，并采用凸优化技术对潮流模型进行二阶锥松弛，获得松弛后的潮流模型；基于获得的所述松弛后的潮流模型，建立日前阶段以购电成本最小、网络损耗最小和电压偏差最小的多目标有功无功优化模型，以及日内阶段以网络损耗最小的无功优化模型；对所述多目标有功无功优化模型以及所述无功优化模型进行求解，获得无功设备及其响应设备优化结果；基于获得的所述无功设备及其响应设备优化结果，实现主动配电网有功无功降损控制。2.根据权利要求1所述的一种两阶段主动配电网有功无功降损控制方法，其特征在于，所述日前阶段以购电成本最小、网络损耗最小和电压偏差最小的多目标有功无功优化模型中，多目标函数的表达式为，min F＝λ1f
eco
+λ2f
s
+λ3f
vol
式中，λ1、λ2、λ3为权重系数，f
eco
为购电成本，E
p,t
为单位电价，P
grid,j,t
从电网购买的有功；f
s
为网络损耗，l
ij,t
为支路(i,j)在t时刻的电流平方；f
vol
为电压平方偏差之和，v
adm
为电压允许运行的最大值的平方；约束条件包括潮流约束、配网中的安全运行约束以及可调整设备及资源相关约束；其中，(1)潮流约束的表达式为，(1)潮流约束的表达式为，(1)潮流约束的表达式为，
式中，(a,b,c,d,e,f)∈D，a为从电网购电的节点，b为风电接入的节点，c为光伏接入的节点，d为储能设备接入的节点，e为SVC接入的节点，f为离散电容器组接入的节点；k:(j,k)表示以节点j为首节点的末端节点集合；r
ij
和x
ij
分别为支路i,j的电阻和电抗；l为电流的平方，v为电压的平方；P
WT,b,t
为风电有功出力，P
PV,c,t
为光伏有功出力，P
disc,d,t
为储能设备的放电功率，P
char,d,t
为储能设备的充电功率，P
load,j,t
为有功负荷，为OLTC所在支路的集合；(2)配网中的安全运行约束的表达式为，v
i，min
≤v
i，t
≤v
i，max
；0≤l
ij，t
≤l
ij，max
式中，v
i,min
为节点电压下限的平方，v
i,max
为节点电压上限的平方，l
ij,max
为支路电流最大值的平方；(3)可调整设备及资源相关约束，包括：1)储能设备的相关约束，表达式为，式中，t∈T为时间变量，T为日前阶段的时间周期；为最小充电功率，为最大充电功率，A
char
为储能装置的充电决策变量，A
disc
为储能装置的放电决策变量；P
char
为充电功率，P
disc
为放电功率，Q
E,t
为储能系统的无功功率，S
E,max
为储能接入的功率转换系统的最大功率，E
c,t
为储能装置的能量，η
char
为充电效率，η
disc
为放电效率，为储能电量的上限，为储能电量的下限；2)OLTC相关约束表达式为，
式中，u
j,t
为节点j的t时刻电压，k
ij,t
为变压器变比的可能取值，m
ij
为变压器变比的离散取值个数，y
j,k,t
为变压器挡位的辅助连续变量，M为正常数，e
j,k,t
为变压器挡位的决策变量；3)离散电容器组及SVG相关约束表达式为，3)离散电容器组及SVG相关约束表达式为，3)离散电容器组及SVG相关约束表达式为，v
j，t
‑
M(1
‑
d
j，k，t
)≤δ
j，k，t
≤v
j，t
+M(1
‑
d
j，k，t
)；
‑
Md
j，k，t
≤δ
j，k，t
≤Md
j，k，t
；式中，C
j，t
为离散变量，C
j，min
和C
j，max
为电容器的最大和最小值，s
j
为调整步长，δ
j，k，t
为电容器组辅助的连续变量，h
j
为整数变量表示离散化的段数，d
j，k，t
为处理离散补偿装置线性化所用决策变量，和分别为SVG的无功出力上限和下限。3.根据权利要求2所述的一种两阶段主动配电网有功无功降损控制方法，其特征在于，所述日内阶段以网络损耗最小的无功优化模型中，目标函数表达式为，目标函数表达式为，式中，N为支路的集合，为单次优化的网损，τ为滚动次数，tt为日内阶段的时间变
量，T
RN
为日内日阶段优化单次周期，且所在时间区间为[t，t+Δt]；约束条件包括：光伏约束、风电的无功约束以及SVG的无功出力约束；其中，光伏约束的表达式为，式中，P
PV
为光伏有功的注入功率，Q
PV
为光伏无的注入功率，S
PV,max
为光伏的视在功率，P
PV,max
为光伏有功出力的最大值；双馈异步电机定子侧的功率模型表达式为，双馈异步电机定子侧的功率模型表达式为，双馈异步电机定子侧的功率模型表达式为，式中，P
w,s
、Q
w,s
分别为双馈电机定子发出的有功、无功功率，U
w,sq
、I
w,sq
为定子q轴的电压、电流幅值，I
w,rq
、I
w,rd
为转子q轴、d轴电流幅值，I
w,rmax
为转子侧变流器的最大电流值，L
w,m
为等效绕组的励磁电感，L
w,s
为定子d、q轴等效绕组的自感，P
grab
为风机捕获风能的最优功率，ω为同步角速度，s为转子的转差；无功功率在定子侧的调节范围表达式为，Q
w，s min
≤Q
w，s
≤Q
w，s max
；式中，Q
w,s min
、Q
w,s max
分别为双馈电机定子吸收、发出的最大无功功率；OLTC、离散电容装置及储能设备的日内约束表达式为，式中，tt为日内阶段的时间变量，k
ij,t
为变压器日前阶段t时刻变比的可能取值，k
ij,tt
为变压器日内阶段tt时刻变比的取值，Q
E,j,t
为j节点日前阶段t时刻储能系统的无功功率，Q
E,j,tt
为j节点日内阶段tt时刻储能系统的无功功率，Q
c,j,t
为j节点日前阶段离散电容设备t时刻的无功功率，Q
c,j,tt
为j节点日内阶段离散电容设备tt时刻的无功功率，T
RN
为日内日阶段优化单次周期且所在时间区间为[t，t+Δt]。4.根据权利要求1所述的一种两阶段主动配电网有功无功降损控制方法，其特征在于，所述对所述多目标有功无功优化模型以及所述无功优化模型进行求解，获得无功设备及其响应设备优化结果的步骤包括：通过调用MALAB中的Yalmip优化工具Gurobi求解器，对多目标有功无功优化模型和无功优化模型进行求解，获得无功设备及其响应设备优化结果。5.一种两阶段...
【专利技术属性】
技术研发人员：张艳丽，李小腾，王静，周倩，锁军，徐磊，李俊，王建波，邓俊，
申请(专利权)人：国网西安环保技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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