本发明专利技术涉及一种基于有功-无功协调的控制主动配电网过电压的方法，属于电力系统运行和控制技术领域。本方法建立了分布式电源的控制目标函数，利用三相节点支路关联矩阵，推导出主动配电网运行的三相潮流方程，利用二进制编码方式处理分组投切电容器，将离散控制问题连续化处理。最后，综合控制主动配电网中的分布式电源、连续无功补偿装置、分组投切电容器的有功功率和无功功率等，以控制主动配电网的过电压。本方法既可用于辐射状配电网，也可直接用于合环后的弱环状配电网的过电压控制；本方法将二进制编码方式引入到主动配电网过电压控制，将离散问题连续化，大幅提高计算效率。
【技术实现步骤摘要】
—种基于有功-无功协调的控制主动配电网过电压的方法
本专利技术涉及，属于电力系统运行和控制
。
技术介绍
发展分布式发电(Distributed Generation, DG),可以优化能源结构、推动节能减排和实现经济可持续发展。近年来，配电网中分布式电源的渗透率迅速增长，传统配电网将逐步演变为具有众多可调可控资源的主动配电网(Active Distribution Network, ADN),其运行管理也将遇到众多挑战。在主动配电网中，架空线路一般不进行三相整体循环换位，且主动配电网中负荷不平衡现象普遍存在，基于单相模型的分析决策往往会引入较大误差，导致错误的调度策略，影响配电网的安全和经济运行。另外，主动配电网中的线路电阻与电抗接近，有功功率和无功功率紧密耦合，主动配电网中节点注入的有功功率和无功功率波动均能影响节点电压，单纯的无功功率控制对电压的改变幅度有限。如果不合理地管理主动配电网中现有设备，将会造成浪费可再生能源、电压质量降低、配电变压器根节点功率剧烈波动等严重问题，因此有功功率和无功功率协调的控制配电网过电压是一个重要课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，本方法利用三相潮流方程，考虑主动配电网的运行约束，以控制主动配电网的过电压，提高分布式电源利用率。`本专利技术提出的基于有功-无功协调的控制主动配电网过电压的方法，包括以下步骤:( I)建立主动配电网过电压控制的目标函数:
【技术保护点】
一种基于有功‑无功协调的控制主动配电网过电压的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）建立主动配电网过电压控制的目标函数：其中，NDG为主动配电网中的分布式电源数量，脚标表示主动配电网的A,B,C三相，为主动配电网中节点i上所连接的分布式电源的各相有功功率预测值，为主动配电网中第i个分布式电源的各相有功功率控制目标值；（2）对主动配电网进行拓扑搜索，形成一个主动配电网的三相节点支路关联矩阵以及一个关于支路自阻抗和互阻抗的支路阻抗矩阵并根据三相节点支路关联矩阵和支路阻抗矩阵形成一个主动配电网的三相节点导纳矩阵（3）根据上述主动配电网的三相节点导纳矩阵利用电力系统能量平衡方程，得到主动配电网的潮流方程约束为：其中，为主动配电网三相节点电压列矢量，为主动配电网的三相节点‑支路关联矩阵，为主动配电网三相支路阻抗矩阵，real、imag、*分别为取对应元素的实部、虚部、共轭，和是分别由主动配电网三相节点净注入有功功率和无功功率和构成的列矢量；（4）根据上述列矢量和得到主动配电网中节点i的净注入有功功率和无功功率的约束分别为：其中，和分别为与主动配电网节点i连接的分布式电源的三相有功功率和无功功率，和为与主动配电网节点i连接的负荷的三相有功功率和无功功率，为与主动配电网节点i连接的无功补偿装置的三相无功功率；（5）主动配电网的安全电压约束为：其中，为主动配电网节点i的各相电压幅值，和分别是主动配电网电压幅值的上限值和下限值；（6）主动配电网的配电变压器根节点的有功功率和无功功率约束分别为：其中，为从配电变压器根节点流入主动配电网的各相有功功率，分别为主动配电网的调控中心设定的配电变压器根节点的各相有功功率上限值和下限值，为从配电变压器根节点流入主动配电网的各相无功功率，分别为主动配电网的调控中心设定的配电变压器根节点的各相无功功率上限值和下限值；（7）主动配电网的分组投切电容器的运行约束，利用二进制编码方式表示为：其中，为第i个分组投切电容器组的各相投运无功功率，为第i个分组投切电容器组的各相中每组电容器的无功功率，为第i个分组投切电容器组的当前运行无功功率，和分别为变量，取值范围为0与1之间的实数，（8）主动配电网中的连续无功补偿装置的运行约束为：其中，为主动配电网中连续无功补偿装置的无功功率控制值，和为主动配电网中连续无功补偿装置的无功功率的下限值和上限值；（9）主动配电网中分布式电源的运行约束为：其中，为主动配电网中分布式电源的有功功率控制量，其取值范围为0到为主动配电网中分布式电源的有功功率预测值，为主动配电网中分布式电源的无功功率控制量，其取值范围为0到为主动配电网中分布式电源的无功功率预测值，为主动配电网中分布式电源的功率因数角；（10）采用原始‑对偶内点算法，根据上述步骤（3）的潮流方程和步骤（4）～步骤（9）的主动配电网的运行约束，对上述主动配电网中分布式电源的控制目标函数求解，得到主动配电网中分布式电源、连续无功补偿装置和分组投切电容器组的各相有功功率值、无功功率值，并发送到主动配电网调度中心，实现主动配电网过电压的控制。FDA0000442357940000011.jpg,FDA0000442357940000012.jpg,FDA0000442357940000013.jpg,FDA0000442357940000014.jpg,FDA0000442357940000015.jpg,FDA0000442357940000016.jpg,FDA0000442357940000017.jpg,FDA0000442357940000018.jpg,FDA0000442357940000019.jpg,FDA00004423579400000110.jpg,FDA00004423579400000111.jpg,FDA00004423579400000112.jpg,FDA00004423579400000113.jpg,FDA00004423579400000114.jpg,FDA00004423579400000115.jpg,FDA00004423579400000116.jpg,FDA00004423579400000117.jpg,FDA00004423579400000118.jpg,FDA00004423579400000119.jpg,FDA00004423579400000120.jpg,FDA00004423579400000121.jpg,FDA00004423579400000122.jpg,FDA00004423579400000123.jpg,FDA00004423579400000124.jpg,FDA00004423579400000125.jpg,FDA000044235794000001...
【技术特征摘要】
1.一种基于有功-无功协调的控制主动配电网过电压的方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴文传，张伯明，孙宏斌，郭庆来，刘一兵，巨云涛，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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