【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统运行与控制，尤其涉及一种大规模网络化变流器近似最优电压控制方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、高比例可再生能源电力系统中，网架结构发生变化，可再生能源通过电力电子变流器并网，在电压安全方面给电力系统带来了诸多挑战。首先，在以新能源为主体的配电网中，需要变流器承担电压调节的责任。此外，随着变流器大规模接入电网，系统的潮流分布变为双向流动，当某一并网点的变流器注入电网的功率过高时会造成电压越限，危害电力系统的稳定运行。鉴于功率变化对电压影响较大，考虑到变流器响应速度快且具有功率调节能力，控制变流器的输出功率是解决变流器并网点电压越限问题的有效手段。
3、目前变流器的功率控制方式有就地式、集中式和分布式3种。就地式控制可以简单地使用变流器本身的自主控制功能来完成，能够对本地电压进行快速反应，但单纯的就地式策略无法与其他变流器进行协同控制，缺乏全局观。集中式控制由中央控制器基于全局信息进行统一的指令调控，能够实现全局最优。但是，当高渗透率变流器的海量接入时，控制变量的数目大大增加，集中式控制的流程复杂且不能满足响应速度的需求。
4、因此，研究变流器的分布式控制结构是必要的。分布式控制控制的挑战主要是共识。但目前已有的研究工作中大都没有使各变流器的无功功率和有功功率均达成共识，在调压过程中没有充分利用各变流器的资源。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，
2、为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
3、第一方面，公开了一种大规模网络化变流器近似最优电压控制方法，包括：
4、根据变流器接入节点之间的电气距离和变流器之间的信息传输效率确定图极限矩阵；
5、基于确定的图极限矩阵构建变流器的有功/无功-电压近似最优控制模型，所述模型包括：
6、基于定义的电压函数设定变流器m的无功-电压控制的目标函数及变流器m的有功-电压控制的目标函数；
7、根据纳什均衡条件构建纳什适应度函数，根据纳什适应度函数求解以确定满足电压安全约束的大规模网络化变流器近似最优有功/无功功率控制策略。
8、作为进一步的技术方案，所述变流器接入节点之间的电气距离获取过程为：
9、根据电力系统的雅可比矩阵推导配电网的电压灵敏度系数；
10、根据电压灵敏度系数确定节点间电气距离。
11、作为进一步的技术方案，还包括：根据电力系统的雅可比矩阵获得其逆矩阵，通过电力系统的雅可比矩阵的逆矩阵确定电压与功率之间的微分关系，根据雅可比矩阵的逆矩阵构造电压灵敏度指标，体现各节点电压对各节点功率的敏感程度。
12、作为进一步的技术方案，所述变流器之间的信息传输效率的获取方式是：
13、基于变流器m和变流器l对应的通信节点之间的最短距离、信息传输时出现的延时、变流器m和变流器e对应的通信节点之间的最短距离获取。
14、作为进一步的技术方案，所述图极限矩阵包括有功-图极限矩阵、无功-图极限矩阵；
15、其中，wp,ml表示变流器l对变流器m的有功作用强度，wp,ml表示变流器m和变流器l的有功-电压相互作用程度，wp,ml∈[0,1]；
16、wq,ml表示变流器l对变流器m的无功作用强度；wq,ml表示变流器m和变流器l的无功-电压相互作用程度，wq,kl∈[0,1]。
17、作为进一步的技术方案，变流器m的无功-电压控制的目标函数用于：变流器m在补偿的无功功率尽可能少的情况下，减缓电压越限。
18、作为进一步的技术方案，变流器m的有功-电压控制的目标函数用于：变流器m在削减的有功功率尽可能少的情况下，减缓电压越限。
19、作为进一步的技术方案，根据纳什均衡条件构建纳什适应度函数，具体为：
20、设变流器m的有功决策变量为pm，决策变量的所有取值构成变流器m的有功策略集，所有变流器的决策变量构成平均场，若存在一种策略组合，在该策略下，每个变流器的成本都是对手策略下最低的，则此策略组合被称为纳什均衡；
21、利用粒子群算法求解纳什均衡的关键在于计算纳什适应度函数值，构造有功-纳什适应度函数，以判断图极限平均场博弈(graphon mean field games,gmfg)模型是否达到纳什均衡；
22、当且仅当策略集达成纳什均衡时，fpnash等于最小值0，若存在任一个变流器的有功控制策略不在均衡点，fpnash>0，纳什均衡是该有功-纳什适应度函数的全局最优点。
23、作为进一步的技术方案，以确定满足电压安全约束的大规模网络化变流器近似最优有功/无功功率控制策略，具体为：
24、步骤s042：判断无功功率裕度，假设分区内变流器m投入全部的可调无功容量，判断电压是否越限，若电压越限，转入步骤s043；若电压不越限，转入步骤s045；
25、步骤s043：有功调压计算，首先投入全部可调无功容量，并在此基础上，利用改进的粒子群算法对分区内各变流器的有功纳什均衡点进行求解；
26、步骤s044：根据有功电压控制结果，变流器m更新无功补偿功率极限，并重新判断电压是否越限，若越限，转入步骤s045；若不越限，电压控制完成；
27、步骤s045：无功调压计算：利用改进的粒子群算法对分区内各变流器的无功纳什均衡点进行求解；
28、步骤s046：根据无功电压控制结果，判断电压是否越限，若越限，转入步骤s043；若不越限，电压控制完成。
29、第二方面，公开了一种大规模网络化变流器近似最优电压控制系统，包括：
30、获取模块，被配置为：根据变流器接入节点之间的电气距离和变流器之间的信息传输效率确定图极限矩阵；
31、建模模块，被配置为：基于确定的图极限矩阵构建变流器的有功/无功-电压近似最优控制模型，所述模型包括：
32、基于定义的电压函数设定变流器m的无功-电压控制的目标函数及变流器m的有功-电压控制的目标函数；
33、优化模块，被配置为：根据纳什均衡条件构建纳什适应度函数，根据纳什适应度函数求解以确定满足电压安全约束的大规模网络化变流器近似最优有功/无功功率控制策略。
34、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
35、本专利技术技术方案所构建的大规模网络化变流器系统图极限平均场博弈模型同时计及物理拓扑和通信结构，采用基于改进的节点间电气距离和信息传输效率的双尺度度量构建图极限矩阵近似表征变流器之间的相互作用程度，进而构成平均场函数，根据平均场函数构建减少变流器无功补偿的无功-电压控制和避免有功削减的有功-电压控制的博弈函数。进而更准确地表现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大规模网络化变流器近似最优电压控制方法，其特征是，包括：
2.如权利要求1所述的一种大规模网络化变流器近似最优电压控制方法，其特征是，所述变流器接入节点之间的电气距离获取过程为：
3.如权利要求1所述的一种大规模网络化变流器近似最优电压控制方法，其特征是，所述变流器之间的信息传输效率的获取方式是：
4.如权利要求1所述的一种大规模网络化变流器近似最优电压控制方法，其特征是，所述图极限矩阵包括有功-图极限矩阵、无功-图极限矩阵；
5.如权利要求1所述的一种大规模网络化变流器近似最优电压控制方法，其特征是，变流器m的无功-电压控制的目标函数用于：变流器m在补偿的无功功率尽可能少的情况下，减缓电压越限；
6.如权利要求1所述的一种大规模网络化变流器近似最优电压控制方法，其特征是，根据纳什均衡条件构建纳什适应度函数，具体为：
7.如权利要求1所述的一种大规模网络化变流器近似最优电压控制方法，其特征是，以确定满足电压安全约束的大规模网络化变流器近似最优有功/无功功率控制策略，具体为：
8.一种大规模
9.一种计算机装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1-7任一所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时执行上述权利要求1-7任一所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种大规模网络化变流器近似最优电压控制方法，其特征是，包括：
2.如权利要求1所述的一种大规模网络化变流器近似最优电压控制方法，其特征是，所述变流器接入节点之间的电气距离获取过程为：
3.如权利要求1所述的一种大规模网络化变流器近似最优电压控制方法，其特征是，所述变流器之间的信息传输效率的获取方式是：
4.如权利要求1所述的一种大规模网络化变流器近似最优电压控制方法，其特征是，所述图极限矩阵包括有功-图极限矩阵、无功-图极限矩阵；
5.如权利要求1所述的一种大规模网络化变流器近似最优电压控制方法，其特征是，变流器m的无功-电压控制的目标函数用于：变流器m在补偿的无功功率尽可能少的情况下，减缓电压越限；
6.如权...
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