一種基于參數(shù)擬合的主動配電網(wǎng)饋線的電壓控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及配電網(wǎng)的電壓控制，具體設(shè)及一種基于參數(shù)擬合的主動配電網(wǎng)饋線的 電壓控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著全球能源緊缺、環(huán)境污染、氣候惡化問題的日益嚴(yán)峻，加快開發(fā)利用 可再生能源已成為國際社會的共識，大力發(fā)展可再生能源已成為我國的重要能源戰(zhàn)略。而 分布式電源在配電網(wǎng)中滲透率的不斷增長，配電網(wǎng)的規(guī)劃和運(yùn)行方式也越來越復(fù)雜，傳統(tǒng) 配電網(wǎng)的運(yùn)行將面臨諸多挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對出現(xiàn)的問題，傳統(tǒng)配電網(wǎng)需要轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蛑鲃涌?制和管理的主動配電網(wǎng)來承受分布式電源高滲透率接入情況下的雙向功率流動。由于分布 式電源大規(guī)模接入，配電網(wǎng)饋線的數(shù)據(jù)交互更多，控制方式也非常靈活，而控制單元的計算 能力有限，因此傳統(tǒng)的優(yōu)化算法難W實現(xiàn)靈活、有效的控制。因此，需要提出一種適應(yīng)于主 動配電網(wǎng)的電壓控制方法。
[0003] 現(xiàn)有的控制方法大都將計算任務(wù)集中在總控制單元，總控制單元不僅需要存儲大 量配電網(wǎng)的參數(shù)，還需要從其他控制單元處獲取大量實時信息；不僅占用了大量的存儲空 間，還由于數(shù)據(jù)通信量較大，可能造成通信阻塞。同時，計算任務(wù)的集中，使得總控制單元的 計算量大增，計算時間較長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種基于參數(shù)擬合的主動 配電網(wǎng)饋線的電壓控制方法，W期能實現(xiàn)電壓實時控制，保持主動配電網(wǎng)內(nèi)節(jié)點電壓在電 壓上下限內(nèi)，從而避免將計算任務(wù)集中在主控單元W及占用大量存儲空間。
[0005] 本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明一種基于參數(shù)擬合的主動配電網(wǎng)饋線的電壓控制方法，所述主動配電網(wǎng)饋 線通過配電變壓器與大電網(wǎng)相連；其特點是，所述主動配電網(wǎng)饋線包括母線、設(shè)置在所述 母線上的總控制單元、N條饋線和通信線路、若干個調(diào)壓設(shè)備和饋線控制單元，所述調(diào)壓設(shè) 備為無功補(bǔ)償設(shè)備或分布式電源；根據(jù)所述若干個調(diào)壓設(shè)備所處的位置將與所述母線相 連接的若干條饋線劃分為若干個饋線區(qū)間，使得每個饋線區(qū)間內(nèi)有且只有一個調(diào)壓設(shè)備和 用于控制相應(yīng)調(diào)壓設(shè)備的饋線控制單元；所述N條通信線路分別依次連通每一條饋線上 的饋線控制單元，并接入所述總控制單元；記第i條饋線上的饋線區(qū)間共有Ni個，分別為 {Si，&，iSwi} ;Sj.表示第j個饋線區(qū)間；且令第1個饋線區(qū)間S1為與所述總控制單 元直接相連的饋線區(qū)間；則第j-1個饋線區(qū)間Sj._i表示所述第j個饋線區(qū)間Sj.的上游饋線 區(qū)間；第j+1個饋線區(qū)間Sw表示所述第j個饋線區(qū)間Sj.的下游饋線區(qū)間；1《j《N所 述主動配電網(wǎng)饋線共菊
【主權(quán)項】
1. 一種基于參數(shù)擬合的主動配電網(wǎng)饋線的電壓控制方法，所述主動配電網(wǎng)饋線通過 配電變壓器與大電網(wǎng)相連；其特征是，所述主動配電網(wǎng)饋線包括母線、設(shè)置在所述母線上 的總控制單元、N條饋線和通信線路、若干個調(diào)壓設(shè)備和饋線控制單元，所述調(diào)壓設(shè)備為 無功補(bǔ)償設(shè)備或分布式電源；根據(jù)所述若干個調(diào)壓設(shè)備所處的位置將與所述母線相連接 的若干條饋線劃分為若干個饋線區(qū)間，使得每個饋線區(qū)間內(nèi)有且只有一個調(diào)壓設(shè)備和用 于控制相應(yīng)調(diào)壓設(shè)備的饋線控制單元；所述N條通信線路分別依次連通每一條饋線上的 饋線控制單元，并接入所述總控制單元；記第i條饋線上的饋線區(qū)間共有隊個，分別為 {心心…為，…h(huán)表示第j個饋線區(qū)間；且令第！個饋線區(qū)間s i為與所述總控制單 元直接相連的饋線區(qū)間；則第j-Ι個饋線區(qū)間Sp1表示所述第j個饋線區(qū)間\的上游饋線 區(qū)間；第j+Ι個饋線區(qū)間1+1表示所述第j個饋線區(qū)間\的下游饋線區(qū)間；I < j < Ni;所 述主動配電網(wǎng)饋線共有
個饋線區(qū)間；所述電壓控制方法按如下步驟進(jìn)行： 步驟一、總控制單元獲取各條饋線的電壓狀態(tài)信息： 步驟1、初始化i = 1 ; 步驟2、獲得所述第i條饋線上的電壓最大值和電壓最小值(6/=: 步驟2. 1、初始化Ni賦值給j ; 步驟2. 2、所述第i條饋線上的第j個饋線區(qū)間&內(nèi)的饋線控制單元收集所在饋電區(qū) 間內(nèi)所有節(jié)點的電壓值并進(jìn)行比較，得到電壓最大值f/,和電壓最小值[聲^ ; IUaA. HUH 步驟2. 3、判斷j =隊是否成立，若成立，則將所述電壓最大值f/tf和電壓最小值 作為所述第i條饋線上的第j個饋線區(qū)間1內(nèi)的電壓最大值和電壓最小值否 貝1J，所述第i條饋線上的第j個饋線區(qū)間SjR的饋線控制單元接收所述第i條饋線上的第 j+Ι個饋線區(qū)間1+1內(nèi)的饋線控制單元發(fā)送的電壓最大值Lti+11和電壓最小值;并與 所述電壓最大值f/,Iif和電壓最小值進(jìn)行比較，獲得所述第i條饋線上的第j個饋線區(qū) 間Sj內(nèi)的電壓最大值f/=和電壓最小值f/以； 步驟2. 4、判斷j = 1是否成立，若成立，則執(zhí)行步驟2. 6 ;否則，所述第i條饋線上的第 j個饋線區(qū)間I內(nèi)的饋線控制單元將所述電壓最大值和電壓最小值發(fā)送給第i條 饋線上的上游第j-Ι個饋線區(qū)間Sp1的饋線控制單元，并執(zhí)行步驟2. 5 ; 步驟2. 5、將j-Ι賦值給j ;并返回步驟2. 2執(zhí)行； 步驟2. 6、所述第i條饋線上的第j個饋線區(qū)間&內(nèi)的饋線控制單元將所述電壓最大 值C/j和電壓最小值發(fā)送給所述總控制單元；以所述電壓最大值和電壓最小值作 為所述第i條饋線上的電壓最大值(641和電壓最小值f/l; 步驟3、將i+1賦值給i，判斷i+1 > N是否成立，若成立，則獲得所述N條饋線上的電 壓最大值
；否則，返回 步驟一的步驟2 ; 步驟4、對所述N條饋線上的電壓最大值(641,···,[/=}和電壓最小值 {[^!^^!???,【^!,???,【/=}進(jìn)行比較，獲得所述主動配電網(wǎng)饋線的電壓最大值和電壓最小 值； 步驟二、若所述N條饋線上的電壓最小值￡/1，···，?/^^中第i條饋線上的 電壓最小值ui低于電壓下限Umin時，則按如下方式進(jìn)行電壓控制： 步驟1、所述總控制單元通過所述通信線路發(fā)送滿有功輸出指令給第i條饋線上的所 有饋線區(qū)間內(nèi)的饋線控制單元，使得所述第i條饋線上的所有饋線控制單元控制所述分布 式電源為最大有功功率輸出；并返回步驟一、獲得所述N條饋線上的電壓最小值中第i條饋 線上的電壓最小值0/11^ 步驟2、判斷是否成立，若不成立，則完成電壓控制；否則執(zhí)行步驟二的步 驟3 ; 步驟3、所述總控制單元通過所述通信線路發(fā)送無功調(diào)壓指令給第i條饋線上的所有 饋線區(qū)間內(nèi)的饋線控制單元，使得所述第i條饋線上的所有饋線控制單元進(jìn)行基于參數(shù)擬 合的饋線無功功率調(diào)壓；并返回步驟一、獲得所述N條饋線上的電壓最小值中第i條饋線上 的電壓最小值 步驟4、判斷<[/_是否成立，若不成立，則完成電壓控制；否則執(zhí)行步驟二的步 驟5 ; 步驟5、所述總控制單元通過所述通信線路發(fā)送調(diào)節(jié)變壓器分接頭指令給所述配電變 壓器，使得所述配電變壓器通過調(diào)節(jié)分接頭來提高配電網(wǎng)電壓；并返回步驟一、獲得所述N 條饋線上的電壓最小值中第i條饋線上的電壓最小值PdLk; 步驟6、判斷<C/_是否成立，若不成立，則完成電壓控制；否則執(zhí)行步驟7 ; 步驟7、所述總控制單元通過所述通信線路發(fā)送切負(fù)荷指令給第i條饋線上的所有饋 線區(qū)間內(nèi)的饋線控制單元，使得所述第i條饋線上的所有饋線控制單元進(jìn)行切負(fù)荷操作； 步驟三、若所述N條饋線上的電壓最大值，…中第i條饋線上的 電壓最大值高于電壓上限^"時，則按如下方式進(jìn)行電壓控制： 步驟1、所述總控制單元通過所述通信線路發(fā)送無功調(diào)壓指令給第i條饋線上的所有 饋線區(qū)間內(nèi)的饋線控制單元，使得所述第i條饋線上的所有饋線控制單元進(jìn)行基于參數(shù)擬 合的饋線無功功率調(diào)壓；并返回步驟一、獲得所述N條饋線上的電壓最大值中第i條饋線上 的電壓最小值 步驟2、判斷是否成立，若不成立，則完成電壓控制；否則執(zhí)行步驟三的步 驟3 ; 步驟3、所述總控制單元通過所述通信線路發(fā)送調(diào)節(jié)變壓器分接頭指令給所述配電變 壓器，使得所述配電變壓器通過調(diào)節(jié)分接頭來降低配電網(wǎng)電壓；并返回步驟一、獲得所述N 條饋線上的電壓最大值中第i條饋線上的電壓最大值; 步驟4、判斷(
是否成立，若不成立，則完成電壓控制；否則執(zhí)行步驟三的步 驟5 ; 步驟5、所述總控制單元通過所述通信線路發(fā)送有功調(diào)壓指令給第i條饋線上的所有 饋線區(qū)間內(nèi)的饋線控制單元，使得所述第i條饋線上的所有饋線控制單元進(jìn)行基于參數(shù)擬 合的饋線有功功率調(diào)壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于參數(shù)擬合的主動配電網(wǎng)饋線的電壓控制方法，其特征 是，所述步驟二中的步驟3和所述步驟三中的步驟1是按如下過程進(jìn)行基于參數(shù)擬合的饋 線無功功率調(diào)壓： 步驟I、利用式（1)建立所述第i條饋線上的無功功率調(diào)壓目標(biāo)：
式（1)中，Min Jaj表示所述第i條饋線上所有節(jié)點電壓對電壓額定值的電壓偏移最??； Mi表示所述第i條饋線上所有節(jié)點的總數(shù)；if表示所述第i條饋線上第k個節(jié)點的電壓標(biāo) 幺值； 步驟II、初始化Ni賦值給X ; 步驟III、判斷X =隊是否成立，若成立，則執(zhí)行步驟IV ;否則，接收來自所述第i條饋 線上的第x+1個饋線區(qū)間Sx+1內(nèi)的饋線控制單元的反饋信息；若反饋信息為"已為最優(yōu)"，則 將自身的反饋信息設(shè)置為"已為最優(yōu)"，執(zhí)行步驟XX ;若反饋信息為"暫未最優(yōu)"，則執(zhí)行步 驟IV ; 步驟IV、所述第i條饋線上的第X個饋線區(qū)間\內(nèi)的饋線控制單元將自身調(diào)壓設(shè)備的 無功設(shè)定值、無功最小設(shè)定值.、無功最大設(shè)定值cil;通過通信線路依次傳輸給所 述第i條饋線上其他Ni-I個饋線控制單元；假設(shè)所述第i條饋線上的第X個饋線區(qū)間\內(nèi) 的調(diào)壓設(shè)備所在的節(jié)點為A x; 步驟V、初始化y = 1 ; 步驟VI、假設(shè)所述第i條饋線上第y個饋線區(qū)間Sy內(nèi)共有Z 節(jié)點；所述第i條饋線 上第y個饋線區(qū)間Sy的饋線控制單元在范圍內(nèi)均勻選擇所述第X個饋線區(qū)間 Sx內(nèi)調(diào)壓設(shè)備的η個無功功率
良示所述第i條饋線上第y個 饋線區(qū)間Sy內(nèi)第Θ個無功功率；1彡Θ彡!!且!! >3; 步驟VII、初始化Θ = 1 ; 步驟VIII、初始化Ky= 1 ; 步驟IX、若所述第i條饋線上第y個饋線區(qū)間Sy內(nèi)第K 節(jié)點在所述第X個饋線區(qū)間 Sx內(nèi)的調(diào)壓設(shè)備所在的節(jié)點AJA上游；則利用式（2)獲得所述第Θ個無功功率下所述 第i條饋線上第y個饋線區(qū)間Sy內(nèi)第K y個節(jié)點的電壓平方變化量(Δ?/f)2;若所述第i條 饋線上第y個饋線區(qū)間Sy內(nèi)第K 節(jié)點在所述第X個饋線區(qū)間S 的調(diào)壓設(shè)備所在的節(jié) 點4的下游；則利用式（3)獲得所述第Θ個無功功率下所述第i條饋線上第y個饋線 區(qū)間Sy內(nèi)第K y個節(jié)點的電壓平