一种配电网的无功优化方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及一种配电网的无功优化方法、装置、计算机设备和存储介质。通过根据配电网结构参数、配电网各节点的数据构建电压偏差子目标函数、有功网损子目标函数、共享储能系统运行偏差子目标函数；采用层次分析法将电压偏差子目标函数、有功网损子目标函数、共享储能系统运行偏差子目标函数转化为无功优化模型；根据无功优化模型的约束条件，基于二阶锥规划对无功优化模型进行转化，得到混合整数线性规划模型；对混合整数线性规划模型进行求解，得到无功优化结果。将共享储能系统参与配电网无功优化，可以令无功补偿装置，如静止无功发生器(SVG)、静止无功补偿装置(SVC)，拥有更宽广的电压调节范围。更宽广的电压调节范围。更宽广的电压调节范围。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网的无功优化方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本申请涉及电网配电控制
，尤其涉及一种配电网的无功优化方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]为了缓解能源危机和应对气候变化，新能源的大规模应用已经成为一种趋势，而分布式电源和电动汽车等接入电网会对电网产生很大的影响。随着共享经济的发展，共享储能系统作为一种新型的储能形式，是解决新能源发电并网问题的有效途径。共享储能系统接入配电网可以提高电网设备利用率、平滑负荷曲线、提高配电系统对分布式电源的接纳能力以及抑制分布式电源波动对配电网的影响。合理的无功分布不仅可以有效降低配电网的网络损耗，而且可以提高配电网的电压质量。共享储能系统利用能量响应速度快等特点，可以缓解负荷高峰期供电不足的问题，同时也能填补应用无功补偿装置时造成的系统有功缺额，既能够提高配电网的供电能力，又能够有效保证配电网的经济运行和安全稳定。
[0003]在现有技术中，无功优化问题的目标函数通常是电压偏差最小化与有功网损最小化，或为上述二者的综合目标函数，忽视了共享储能系统在无功补偿中发挥的潜力。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种配电网的无功优化方法、装置、计算机设备和存储介质。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种配电网的无功优化方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]获取配电网结构参数、配电网各节点的数据；
[0007]根据配电网结构参数、配电网各节点的数据构建电压偏差子目标函数、有功网损子目标函数、共享储能系统运行偏差子目标函数；
[0008]采用层次分析法将电压偏差子目标函数、有功网损子目标函数、共享储能系统运行偏差子目标函数转化为无功优化模型；根据无功优化模型的约束条件，基于二阶锥规划对无功优化模型进行转化，得到混合整数线性规划模型；
[0009]对混合整数线性规划模型进行求解，得到无功优化结果。
[0010]在一种实施方式中，所述电压偏差子目标函数具体为：
[0011][0012]式中，n
node
为配电网中节点数，U
i
为节点i的电压幅值，U
ref
为参考电压幅值。
[0013]在一种实施方式中，所述有功网损子目标函数具体为：
[0014][0015]式中，n
node
为配电网中节点数，U
i
为节点i的电压幅值，G
ij
是配电网中节点i和节点j之间的支路电导，θ
ij
是配电网中节点i和节点j之间的电压相差。
[0016]在一种实施方式中，所述共享储能系统运行偏差子目标函数具体为：
[0017][0018]式中，N
SESS
是配电网中共享储能系统的个数，表示在当天调度计划中，节点i处的共享储能系统的荷电状态，表示在日前调度计划中，节点i处的共享储能系统的荷电状态。
[0019]在一种实施方式中，所述无功优化模型具体为：
[0020]minF＝ω1f1+ω2f2+ω3f3[0021]式中，ω1、ω2、ω3分别为电压偏差子目标函数f1、有功网损子目标函数f2、共享储能系统运行偏差子目标函数f3的权重系数。
[0022]在一种实施方式中，所述无功优化模型的约束条件包括潮流平衡约束、共享储能系统约束、线路功率约束、节点电压约束、分布式电源无功功率约束、电容器组运行约束、静止无功补偿器运行约束。
[0023]在一种实施方式中，所述潮流平衡约束具体为
[0024][0025][0026]式中，n
node
为配电网中节点数，U
i
为节点i的电压幅值，G
ij
是配电网中节点i和节点j之间的支路电导，B
ij
是配电网中节点i和节点j之间的支路电纳，θ
ij
是配电网中节点i和节点j之间的电压相差；P
i,DG
、Q
i,DG
分别是分布式电源注入的有功功率和无功功率；P
i,SESS,dis
、P
i,SESS,ch
分别是共享储能系统的放电功率和充电功率；P
i,L
、Q
i,L
分别是负荷消耗的有功功率和无功功率；Q
i,C
、Q
i,SVC
分别是电容器组和静止无功补偿器注入的无功功率。
[0027]在一种实施方式中，所述共享储能系统约束具体为：
[0028][0029][0030][0031][0032]式中，SOC
i
(t)与SOC
i
(t
‑
1)分别代表在节点i的共享储能系统在t时段与t
‑
1时段的荷电状态值；Cap
i
代表在节点i的共享储能系统的容量；与分别代表在节点i的共享储能系统的充电效率与放电效率；P
i,SESS,dis
(t)、P
i,SESS,ch
(t)分别代表在t时段，在节点i的共享储能系统的放电功率、充电功率；P
ij
(t)代表在t时段，在节点i的共享储能系统给在节点j处负荷传输的功率；N
SESS
是配电网中共享储能系统的个数；N
L
是配电网中负荷的个数；分别代表在节点i的共享储能系统荷电状态的上限值与下限值；分别代表在节点i的共享储能系统的充电功率上限值与放电功率上限值。
[0033]第二方面，本专利技术实施例提供了配电网的无功优化装置，所述装置包括：
[0034]数据获取模块，用于获取配电网结构参数、配电网各节点的数据；
[0035]目标函数构建模块，用于根据配电网结构参数、配电网各节点的数据构建电压偏差子目标函数、有功网损子目标函数、共享储能系统运行偏差子目标函数；
[0036]模型构建模块，用于采用层次分析法将电压偏差子目标函数、有功网损子目标函数、共享储能系统运行偏差子目标函数转化为无功优化模型；根据无功优化模型的约束条件，基于二阶锥规划对无功优化模型进行转化，得到混合整数线性规划模型；
[0037]无功优化模块，用于对混合整数线性规划模型进行求解，得到无功优化结果。
[0038]第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：
[0039]一个或多个处理器；
[0040]存储器，用于存储一个或多个程序；
[0041]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面中任一项所述的配电网的无功优化方法。
[0042]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质。
[0043]所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网的无功优化方法，其特征在于，包括以下步骤：获取配电网结构参数、配电网各节点的数据；根据配电网结构参数、配电网各节点的数据构建电压偏差子目标函数、有功网损子目标函数、共享储能系统运行偏差子目标函数；采用层次分析法将电压偏差子目标函数、有功网损子目标函数、共享储能系统运行偏差子目标函数转化为无功优化模型；根据无功优化模型的约束条件，基于二阶锥规划对无功优化模型进行转化，得到混合整数线性规划模型；对混合整数线性规划模型进行求解，得到无功优化结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压偏差子目标函数具体为：式中，n
node
为配电网中节点数，U
i
为节点i的电压幅值，U
ref
为参考电压幅值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有功网损子目标函数具体为：式中，n
node
为配电网中节点数，U
i
为节点i的电压幅值，G
ij
是配电网中节点i和节点j之间的支路电导，θ
ij
是配电网中节点i和节点j之间的电压相差。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述共享储能系统运行偏差子目标函数具体为：式中，N
SESS
是配电网中共享储能系统的个数，表示在当天调度计划中，节点i处的共享储能系统的荷电状态，表示在日前调度计划中，节点i处的共享储能系统的荷电状态。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无功优化模型具体为：minF＝ω1f1+ω2f2+ω3f3式中，ω1、ω2、ω3分别为电压偏差子目标函数f1、有功网损子目标函数f2、共享储能系统运行偏差子目标函数f3的权重系数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述无功优化模型的约束条件包括潮流平衡约束、共享储能系统约束、线路功率约束、节点电压约束、分布式电源无功功率约束、电容器组运行约束、静止无功补偿器运行约束。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述潮流平衡约束具体为
式中，n
node
为配电网中节点数，U
i
为节点i的电压幅值，G
ij
是配电网中节点i和节点j之间的支路电导，B
ij
是配电网中节点i和节点j之间的支路电纳，θ
ij
是配电网中节点i和节点j之间的电压相差；P
i,DG
、Q
i,DG
分别是分布式电源注入的有功功率和无功功率；P
i,SESS,dis<...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷燕菲，石亚军，桂必旺，
申请(专利权)人：广东恺顺达电气有限公司，
类型：发明
国别省市：