主動(dòng)配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)模糊控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種主動(dòng)配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)模糊控制方法，包括：根據(jù)各條饋線上傳的饋線電壓最大值和最小值推出配電系統(tǒng)的最大電壓和最小電壓，如果有饋線電壓越限，則啟動(dòng)DG的無功功率模糊控制器FQC，通過分布式電源DG注入或吸收無功功率；如果DG的無功功率模糊控制器FQC不能將電壓恢復(fù)到正常水平，而ΔVsys≤ΔV max–Δα，則啟動(dòng)變壓器有載分接頭模糊控制器FOC，由變壓器有載分接頭OLTC完成調(diào)壓任務(wù)，否則啟動(dòng)FPC，減少ΔVsys；Δα為分接頭的調(diào)整值。本發(fā)明主控單元的控制算法簡單，所需的通訊數(shù)據(jù)少，計(jì)算量小，決策時(shí)間短，緩解了因OLTC和DG相互作用引起的過壓和低壓問題，提高了ADN對(duì)DG的消納能力。
【專利說明】
主動(dòng)配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)模糊控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種主動(dòng)配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)模糊控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 日益嚴(yán)重的環(huán)境污染以及傳統(tǒng)化石燃料短缺等問題驅(qū)使分布式發(fā)電 (Distributed Generation，DG)技術(shù)尤其是可再生能源（Renewable Energy Sources，RES) 發(fā)電技術(shù)迅速發(fā)展，配電網(wǎng)中DG的滲透率迅速增長，傳統(tǒng)配電網(wǎng)將逐步演變?yōu)榫哂斜姸嗫?調(diào)可控資源的主動(dòng)配電網(wǎng)（Active Distribution Network，ADN) ^DN通過靈活多變的網(wǎng)架 結(jié)構(gòu)和多種類型分布式電源、可控負(fù)荷等的協(xié)調(diào)控制實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？稍偕茉床⒕W(wǎng)，優(yōu)化一 次能源結(jié)構(gòu)。
[0003] 與傳統(tǒng)配電網(wǎng)相比，主動(dòng)配電網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)更加完善，遠(yuǎn)程測控終端 (REMOTE TERMINAL UNIT，RTU)的分布更加廣泛，解決了傳統(tǒng)配電網(wǎng)可觀測性差的問題，也 給主動(dòng)配電網(wǎng)電壓控制提供了新的思路?，F(xiàn)有的ADN電壓控制方法主要是基于最優(yōu)化理論 的電壓控制方法，該方法能夠充分利用主動(dòng)配電網(wǎng)中各類無功/電壓調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行整體調(diào) 節(jié)，同時(shí)還能兼顧電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)化。然而，這種控制方法存在如下幾個(gè)問題：1)需 要可再生能源發(fā)電及負(fù)荷預(yù)測的數(shù)據(jù)，預(yù)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對(duì)控制策略的有效性有較大的影 響；2)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?、各?jié)點(diǎn)狀態(tài)量和無功/電壓調(diào)節(jié)設(shè)備參數(shù)等大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理導(dǎo) 致計(jì)算趨于復(fù)雜化，計(jì)算時(shí)間長，難以滿足主動(dòng)配電網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求;3)優(yōu)化計(jì)算方法 存在收斂性問題。
[0004] 主動(dòng)配電網(wǎng)中規(guī)?；g歇式能源(如風(fēng)能、太陽能等）的并網(wǎng)會(huì)加劇電壓波動(dòng)或者 過電壓導(dǎo)致其脫網(wǎng)，不僅嚴(yán)重制約主動(dòng)配電網(wǎng)消納可再生能源發(fā)電的能力，而且使配網(wǎng)電 壓質(zhì)量下降，給配電網(wǎng)電壓控制提出了新的挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種適應(yīng)于主動(dòng)配電網(wǎng)的電壓控制方法，確保主動(dòng)配 電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)模糊控制方法。
[0006] 本發(fā)明主動(dòng)配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)模糊控制方法，每一個(gè)分布式電源DG的母線處安裝一 個(gè)遠(yuǎn)程測控終端RTU，遠(yuǎn)程測控終端RTU，通過通信線路將數(shù)據(jù)傳送至SCADA主機(jī)，SCADA主機(jī) 將接收的數(shù)據(jù)送給配電管理系統(tǒng)DMS，配電管理系統(tǒng)DMS把決策指令通過SCADA主機(jī)和各RTU 下達(dá)給相應(yīng)的控制器，所述的控制方法具體包括：
[0007] 根據(jù)各條饋線上傳的饋線電壓最大值和最小值推出配電系統(tǒng)的最大電壓和最小 電壓，如果有饋線電壓越限，則啟動(dòng)DG的無功功率模糊控制器FQC，通過分布式電源DG注入 或吸收無功功率；
[0008] 如果DG的無功功率模糊控制器FQC不能將電壓恢復(fù)到正常水平，而Δ Vsys彡Δ V max- Δ α，則啟動(dòng)變壓器有載分接頭模糊控制器FOC，由變壓器有載分接頭OLTC完成調(diào)壓任 務(wù)，否則啟動(dòng)FPC，減少Δ Vsys; Δ α為分接頭的調(diào)整值。
[0009] 有益效果
[0010] 本發(fā)明主動(dòng)配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)模糊控制方法與現(xiàn)有技術(shù)具備如下有益效果：
[0011] I )〇LTC和DG均采用模糊控制，控制規(guī)則簡單，魯棒性強(qiáng);且所提出的三個(gè)模糊控制 策略都是基于饋線或系統(tǒng)的電壓最大和最小值，大大減少了通訊數(shù)據(jù)量，節(jié)省了數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 空間。
[0012] 2)由于饋線電壓的最大值和最小值由饋線上分布的各RTU完成，減少了主控單元 的計(jì)算量，縮短了決策時(shí)間，滿足實(shí)時(shí)控制的要求。
[0013] 3)通過協(xié)調(diào)控制OLTC和DG，緩解了因 OLTC和DG相互作用引起的過壓和低壓問題， 減少了 OLTC的動(dòng)作次數(shù)，有助于延長OLTC壽命;此外，本控制方法僅將消減DG有功作為緊急 情況下的調(diào)壓措施，避免了不必要的DG有功功率消減，提高了 ADN對(duì)DG的消納能力。
【附圖說明】
[0014]圖1電壓實(shí)時(shí)控制框架；
[0015]圖2 RTU通信結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖3 RTU本地?cái)?shù)據(jù)測量示意圖；
[0017] 圖4 FOC控制框圖；
[0018] 圖5 FQC控制框圖；
[0019] 圖6 FPC控制框圖；
[0020] 圖7饋線電壓最大值和最小值估算流程圖；
[0021] 圖8協(xié)調(diào)控制策略流程圖；
[0022] 圖9 Vs，min的隸屬度函數(shù)；
[0023] 圖10 Vs，max的隸屬度函數(shù)；
[0024]圖11 Λ Vsys的隸屬度函數(shù)；
[0025] 圖12 AV max，DGi的隸屬度函數(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0027]如圖1所示實(shí)時(shí)電壓控制框架。RTU采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并通過通信線路將數(shù)據(jù)傳送給 SCADA主機(jī)，主機(jī)再將接收的數(shù)據(jù)送給配電管理系統(tǒng)（Distribution Management System， DMS)，DMS根據(jù)收到的數(shù)據(jù)和本發(fā)明提出的控制算法制定電壓控制決策，并把決策指令通過 SCADA主機(jī)和各RTU下達(dá)給相應(yīng)的控制器。
[0028]為實(shí)現(xiàn)該控制方法，需在每一個(gè)DG母線處安裝一個(gè)RTU，同一條饋線上相鄰RTU之 間能夠通過通信線路傳輸數(shù)據(jù)，如圖2所示，每個(gè)RTU除了測量指定的本地參數(shù)外，還需估計(jì) 鄰近節(jié)點(diǎn)電壓的最大值和最小值。測量參數(shù)如圖3所示，包括本地母線電壓及與該母線相連 的饋線潮流。
[0029]模糊控制器間的協(xié)調(diào)控制策略如流程圖8所示，控制目標(biāo)是在最小化DG有功消減 量的前提下確保OLTC有效運(yùn)行。首先，根據(jù)各條饋線上傳的饋線電壓最大值和最小值推出 配電系統(tǒng)的最大電壓和最小電壓，如果有饋線電壓越限，則啟動(dòng)FQC，通過DG注入或吸收無 功功率解決電壓越限問題。FQC和FPC啟動(dòng)后都有一個(gè)時(shí)間延遲Δ t_v，以確保所有的DG變 換器都能達(dá)到預(yù)期的功率參考值?？紤]到變換器主控器設(shè)定時(shí)間一般為50~150ms，這里Δ tc_取為200ms。此外，協(xié)調(diào)算法的更新時(shí)間Δ t取為5min。如果FQC不能將電壓恢復(fù)到正常 水平，而AVsys彡AVmax-Δα(為分接頭的調(diào)整值，確保OLTC有上或下調(diào)整的裕度），則啟動(dòng) FOC，由OLTC完成調(diào)壓任務(wù)，否則啟動(dòng)FPC，減少Δ Vsys。
[0030] 本發(fā)明所述的方法的優(yōu)點(diǎn)在于：1)不需要可再生能源發(fā)電及負(fù)荷預(yù)測的數(shù)據(jù);2) 主控單元的控制算法簡單，所需的通訊數(shù)據(jù)少，計(jì)算量小，決策時(shí)間短，適于電壓的在線控 制;3)緩解了因 OLTC和DG相互作用引起的過壓和低壓問題;4)減少了 OLTC的動(dòng)作次數(shù)，避免 了不必要的DG有功功率消減，提高了 ADN對(duì)DG的消納能力。
[0031] 實(shí)施例
[0032] 本實(shí)施例主動(dòng)配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)模糊控制方法，每一個(gè)分布式電源DG的母線處安裝 一個(gè)遠(yuǎn)程測控終端RTU，遠(yuǎn)程測控終端RTU，通過通信線路將數(shù)據(jù)傳送至SCADA主機(jī)，SCADA主 機(jī)將接收的數(shù)據(jù)送給配電管理系統(tǒng)DMS，配電管理系統(tǒng)DMS把決策指令通過SCADA主機(jī)和各 RTU下達(dá)給相應(yīng)的控制器，所述的控制方法具體包括：
[0033] 根據(jù)各條饋線上傳的饋線電壓最大值和最小值推出配電系統(tǒng)的最大電壓和最小 電壓，如果有饋線電壓越限，則啟動(dòng)DG的無功功率模糊控制器FQC，通過分布式電源DG注入 或吸收無功功率；
[0034]如果DG的無功功率模糊控制器FQC不能將電壓恢復(fù)到正常水平，而Δ Vsys彡Δ V max- Δ α，則啟動(dòng)變壓器有載分接頭模糊控制器FOC，由變壓器有載分接頭OLTC完成調(diào)壓任 務(wù)，否則啟動(dòng)FPC，減少Δ Vsys; Δ α為分接頭的調(diào)整值。
[0035]本實(shí)施例中基于RTU測量數(shù)據(jù)的饋線電壓最大值和最小值估算，具體介紹：
[0036]對(duì)各饋線上的RTU進(jìn)行編號(hào)，距首節(jié)點(diǎn)最近的編號(hào)為1，然后沿回路方向依次遞增。 距首節(jié)點(diǎn)最遠(yuǎn)的RTU完成附近節(jié)點(diǎn)最大值和最小值的估算后，將結(jié)果送給鄰近的上游RTU， 該RTU再根據(jù)接收的數(shù)據(jù)和自身的測量數(shù)據(jù)計(jì)算周圍節(jié)點(diǎn)電壓的最大值和最小值，整個(gè)過 程一直持續(xù)到中央控制器接收到上傳的饋線最大和最小電壓估算值。其中，RTlW^執(zhí)行的 具體計(jì)算過程如下：
[0037] 先根據(jù)本地測量參數(shù)估算其與RUTn+i之間的電壓：
[0038]
⑴
[0039]再利用從RUTn+ι傳上來的數(shù)據(jù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)η與n+1之間最終估算值：
[0040；
(2)
[0041 ] 通過比較冊1"+1節(jié)點(diǎn)電壓Vn+1、上游RUTn的估算電壓V est n+1, f及下游RUTn+2估算電壓 Vest n+l,b，得到RUTn+Ι周圍的最大電壓Vmax n+l和最小電壓Vmin n+l，B卩：Vmax n+l=maX(Vn+l, Vest n+1, b , Vest n+1, f ) j Vmin n+1 - Illin(Vn+l ,Vest n+l, b，Vest n+l, f ) 〇
[0042] 然后，還需估算RUTn與RUTn-!之間的電壓：
[0043]
(3)
[0044] 最后，RUTn將Vn、Vest n,b、Vest n,n-!以及其下游RUT附近節(jié)點(diǎn)的最小和最大電壓值一 起上傳給上游的RUTn-1。整個(gè)流程圖如圖4所示。
[0045]本實(shí)施例中，OLTC模糊控制(FOC)方法具體介紹：
[0046]目前，大多數(shù)OLTC都是應(yīng)用線路壓降補(bǔ)償器(Line Drop Compensators，LDC)進(jìn)行 電壓調(diào)節(jié)，然而DG的引入改變了電壓分布，使電壓調(diào)節(jié)更加復(fù)雜。首先，變電站到饋線末端 的電壓不再都是降低趨勢，因此，傳統(tǒng)的固定目標(biāo)調(diào)壓不再有效;其次，間歇式RES的出現(xiàn)使 基于本地測量的LDC電壓估計(jì)誤差更大，影響了調(diào)壓效果。因此，基于本地測量的固定調(diào)節(jié) 目標(biāo)的傳統(tǒng)OLTC控制器不再適用于ADN。為此，本發(fā)明提出了基于模糊理論的控制方法，控 制器結(jié)構(gòu)如圖4所示。FOC以配電網(wǎng)系統(tǒng)的最大電壓V s,max和最小電壓Vs,min為輸入，模仿操作 員的控制經(jīng)驗(yàn)，實(shí)時(shí)調(diào)整A V使Vs,max和Vs,min在正常允許范圍內(nèi)，從而保證所有母線電壓都 在正常范圍內(nèi)。具體設(shè)計(jì)方法如下：
[0047]①輸入輸出變量的模糊空間劃分：
[0048] 為簡化規(guī)則描述，輸入變量均劃分為三個(gè)模糊子集:Vs,max正常（N)、高（H)、很高 (VH)，V S,_很低(VL)、低(L)、正常(N)，隸屬度函數(shù)采用三角形函數(shù)和梯形函數(shù)，如圖9、10所 示。輸出變量八￥劃分為5個(gè)模糊子集觀(負(fù)大）、吧(負(fù)?。?(零）、？5(正?。?、？8(正大），每 個(gè)子集均為單值模糊集，取值分別為-2，-1，0，1，2。
[0049] ②模糊控制規(guī)則：
[0050] 表1 FOC模糊控制規(guī)則
[0052]③模糊推理:采用Mamdani推理方法。先由控制規(guī)則確定輸入輸出的模糊關(guān)系，然 后采用模糊合成運(yùn)算由實(shí)際的模糊輸入推理得到模糊輸出。
[0053]④去模糊精確化處理:模糊推理得到控制變量的模糊值后，采取面積重心法去模 糊求得控制變量的精確值：
[0054]⑤歸一化處理:為了使控制器輸出在規(guī)定論域內(nèi)，比例因子Kc取AVmax/2,其中Δ Vmax為預(yù)期的最大電壓偏離值。
[0055] 傳統(tǒng)配電網(wǎng)中OLTC是主要的調(diào)壓設(shè)備，然而在ADN中，大規(guī)模可再生能源的并入加 劇了電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，可能導(dǎo)致OLTC頻繁動(dòng)作，縮短其壽命;并且，當(dāng)系統(tǒng)的最大電壓和最 小電壓同時(shí)超越限定值時(shí)，OLTC無法正確調(diào)節(jié)電壓在正常范圍內(nèi)。而另一方面，DG可以通過 提供無功功率支持和消減有功功率參與系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)。
[0056]本實(shí)施例中DG的無功功率模糊控制(FQC)方法具體介紹：
[0057]圖5為FQC控制框圖。輸入為DG所連饋線的電壓最大值Vf,max和最小值V f,min，輸出為 A VF，然后通過積分器輸出VhFQC采用與FOC同樣的模糊控制規(guī)則(如表1)和推理方法。 [0058]為了合理分配同一饋線上所有DG的無功功率，引入電壓關(guān)于無功功率的靈敏度因 子K Q，該因子正比于靈敏度SVQ(i，j)。其中，i為DG的本地母線編號(hào)，j為饋線上電壓最大或最 小的母線電壓編號(hào)。而電壓靈敏度矩陣可由離線的配電網(wǎng)潮流計(jì)算(如式(4))中的雅可比 矩陣取逆得到。
[0059]
(4)
[0060] DG所能提供的無功功率大小受其功率因素和無功功率容量曲線的限制。因此，DG 的無功功率限定值由式(5)決定：
[0061 ] (5)
[0062]
[0063] 式中，？斷、3斷、人斷、￥斷、￥斷1^丄分別為為母線1處06的有功功率、額定容量、功 率因數(shù)、DG并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)CCP的電壓、最大逆變電壓、包括DG并網(wǎng)變壓器和濾波器的總電抗。 [0064]當(dāng)某饋線Vf, max或Vf,min越限時(shí)，F(xiàn)QC啟動(dòng)，增加或減小Δ VF，饋線上所有DG根據(jù)它們 的電壓靈敏度向系統(tǒng)注入無功功率，使饋線電壓恢復(fù)到正常水平。
[0065]提出的FQC有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0066]①減輕OLTC的調(diào)壓負(fù)擔(dān)；
[0067]②無論電壓越限發(fā)生在饋線的什么位置，饋線上所有可調(diào)DG都會(huì)提供無功支持， 增加了解決電壓問題所需的無功功率容量。
[0068] 這里需說明的是，上述FOC適用于輻射狀配電網(wǎng)，當(dāng)配電網(wǎng)為環(huán)網(wǎng)時(shí)，只需將輸入 改為Vs,max和Vs,min即可。
[0069]本實(shí)施例中DG的有功功率消減模糊控制FPC方法具體介紹：
[0070] 當(dāng)系統(tǒng)電壓的最大值Vs,max和最小值Vs, min之差超過標(biāo)準(zhǔn)電壓上限Vupp和下限Vl?之 差A(yù)Vmax，且DG由于無功容量的限制不能提供所需的無功功率時(shí)，需要通過如下兩種方式解 決電壓越限問題:①減少DG的有功輸出以降低Vs,max;②切掉部分負(fù)荷以增WVs, min。由于負(fù) 荷卸載影響用戶用電，通常只用于緊急狀態(tài)下，故采取消減DG有功功率的措施。為此，提出 DG有功功率消減模糊控制(FPC)方法，如圖6所示。FPC有兩個(gè)輸入和一個(gè)輸出。輸入Δ Vsys和 AV,DClmax分別定義為：
[0071] Δ Vsys = Vs,max-Vs,min； Δ V,DGi^ = V〇G( ? )"Vupp (6)
[0072] 輸入變量Λ Vsys和Δ Vmax,DGi的三個(gè)模糊子集定義為:正常(N)、高(H)、很高(VH)，隸 屬度函數(shù)采用梯形函數(shù)和三角函數(shù)，如圖11、12所示。輸出變量&劃分為5個(gè)單值模糊子集： U(很高）、Η(高）、Μ(中）、L(低）、ΖΕ(零），每個(gè)子集均為模糊集，取值分別為1，0.75,0.5， 0.25，0。模糊控制規(guī)則如表2所示。模糊推理和去模糊精確化處理方法與FOC相同。
[0073] 表2 FPC模糊控制規(guī)則
[0075] 有功功率消減僅用于最大電壓等于Vs,max的饋線上DG單元。為了合理分配該饋線上 所有DG的有功功率消減量，引入電壓關(guān)于有功功率的靈敏度因子Κ Ρ，該因子正比于靈敏度 Svp(i，j)(按上式⑷進(jìn)行計(jì)算）JPC的輸出變量&乘以靈敏度因子Kp后得到DG(i)的有功功 率消減因子γ i。γ i再乘以的DG(i)原有功功率整定值PV(i)便得到有功功率的當(dāng)前整定值 PDGipref0
[0076] 在分布式儲(chǔ)能單元(ESS)調(diào)壓中的應(yīng)用
[0077] 分布式儲(chǔ)能單元通常和DG單元一樣，通過電力電子變換器接入配電網(wǎng)，其有功功 率和無功功率都可以通過接口變換器進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，ESS可以應(yīng)用所提出的FQC對(duì)電網(wǎng)提 供無功-電壓支持。與可再生能源不同的是，ESS是可調(diào)電源，具有雙向潮流(充電和放電）。 在放電期間，ESS和DG單元一樣，故可直接應(yīng)用FPC，不需任何改動(dòng)。而在充電期間，ESS相當(dāng) 于負(fù)荷，因此可參與低壓狀態(tài)下的調(diào)壓。但這種情況下，需要對(duì)輸入變量稍作修改，由變量 Δ Vmin,ESSi替代FPC的第二個(gè)輸入變量Δ VDGimax。Δ VESSimin定義為：
[0078] Δ VESSimini = VLow-VESSi (7)
[0079] 式中，VESSi為ESS并入電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)電壓。
[0080]對(duì)本發(fā)明應(yīng)當(dāng)理解的是，以上所述的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效 果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以上僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明，凡是在 本發(fā)明的精神原則之內(nèi)，所作出的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種主動(dòng)配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)模糊控制方法，每一個(gè)分布式電源DG的母線處安裝一個(gè)遠(yuǎn) 程測控終端RTU，遠(yuǎn)程測控終端RTU，通過通信線路將數(shù)據(jù)傳送至SCADA主機(jī)，SCADA主機(jī)將接 收的數(shù)據(jù)送給配電管理系統(tǒng)DMS，配電管理系統(tǒng)DMS把決策指令通過SCADA主機(jī)和各RTU下達(dá) 給相應(yīng)的控制器，其特征在于，所述的控制方法具體包括： 根據(jù)各條饋線上傳的饋線電壓最大值和最小值推出配電系統(tǒng)的最大電壓和最小電壓， 如果有饋線電壓越限，則啟動(dòng)DG的無功功率模糊控制器FQC，通過分布式電源DG注入或吸收 無功功率； 如果DG的無功功率模糊控制器FQC不能將電壓恢復(fù)到正常水平，而A Vsys《A V max- A a,則啟動(dòng)變壓器有載分接頭模糊控制器FOC，由變壓器有載分接頭化TC完成調(diào)壓任務(wù)，否 則啟動(dòng)FPC，減少A Vsys; A a為分接頭的調(diào)整值。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)模糊控制方法，其特征在于，基于遠(yuǎn)程測 控終端RTU測量數(shù)據(jù)的饋線電壓最大值和最小值估算具體包括： 對(duì)各饋線上的RTU進(jìn)行編號(hào)，距首節(jié)點(diǎn)最近的編號(hào)為1，然后沿回路方向依次遞增； 距首節(jié)點(diǎn)最遠(yuǎn)的RTU完成附近節(jié)點(diǎn)最大值和最小值的估算后，將結(jié)果送給鄰近的上游 RTU，該RTU再根據(jù)接收的數(shù)據(jù)和自身的測量數(shù)據(jù)計(jì)算周圍節(jié)點(diǎn)電壓的最大值和最小值，整 個(gè)過程一直持續(xù)到中央控制器接收到上傳的饋線最大和最小電壓估算值，其中，RTUn所執(zhí) 行的具體計(jì)算過程如下：先根據(jù)本地測量參數(shù)估算其與RlTTn+l之間的電壓： (1) 再利用從RlTTn+l 防算值： (2) 通過比較抓化+1節(jié)點(diǎn)電壓化+1、上游RlTTn的估算電壓Vest n+l ,f及下游抓化+2估算電 壓Vest n+l,b，得到抓!"!!+I周圍的最大電壓Vmax n+1和最小電壓Vmin n+1，即：Vmax n+1 = max(Vn+l,Vest n+l,b,Vest n+l,f),Vmin n+l=min(Vn+l,Vest n+l,b,Vest n+l,f); 然后，還需估算RlTTn與RlTTn-I之間的電壓：(3) 最后，RlTTn將Vn、Vest n，b、Vest n，n-lW及其下游抓T附近節(jié)點(diǎn)的最小和最大電壓值 一起上傳給上游的抓化-1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)模糊控制方法，其特征在于，變壓器有載 分接頭模糊控制器FOCW配電網(wǎng)系統(tǒng)的最大電壓Vs, max和最小電壓Vs, min為輸入，實(shí)時(shí)調(diào) 整A V使Vs ,max和Vs，min在正常允許范圍內(nèi)，從而保證所有母線電壓都在正常范圍內(nèi)，具體 包括： 輸入變量均劃分為=個(gè)模糊子集:Vs ,max正常(N)、高化)、很高(VH)，Vs，min很低(VL)、 低化）、正常(N)，隸屬度函數(shù)采用=角形函數(shù)和梯形函數(shù)，輸出變量A V劃分為5個(gè)模糊子 集:NB(負(fù)大）、NS(負(fù)?。E(零）、PS(正小）、PB(正大），每個(gè)子集均為單值模糊集，取值分別 為-2，-1，0，1，2; 建立模糊控制規(guī)則； 模糊推理：采用Mamdani推理方法，先由控制規(guī)則確定輸入輸出的模糊關(guān)系，然后采用 模糊合成運(yùn)算由實(shí)際的模糊輸入推理得到模糊輸出； 去模糊精確化處理:模糊推理得到控制變量的模糊值后，采取面積重屯、法去模糊求得 控制變量的精確值； 歸一化處理:為了使控制器輸出在規(guī)定論域內(nèi)，比例因子Kc取A Vmax/2,其中A Vmax為 預(yù)期的最大電壓偏離值。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)模糊控制方法，其特征在于，DG的無功功 率模糊控制器FQC輸入為DG所連饋線的電壓最大值Vf ,max和最小值Vf ,min，輸出為A Vf，然后通 過積分器輸出Vf,具體包括： 建立模塊模糊控制規(guī)則； 引入電壓關(guān)于無功功率的靈敏度因子KQ，該因子正比于靈敏度SVQ(i，j)，其中，i為DG 的本地母線編號(hào)，j為饋線上電壓最大或最小的母線電壓編號(hào)，而電壓靈敏度矩陣可由離線 的配電網(wǎng)潮流計(jì)算如下式(4)中的雅可比矩陣取逆得到(4) E (5) j 式中，口〇。1、5〇。1、^。1、￥〇。1、￥〇。嚴(yán)\乂1分別為為母線1處06的有功功率、額定容量、功率因 數(shù)、DG并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)CCP的電壓、最大逆變電壓、包括DG并網(wǎng)變壓器和濾波器的總電抗； 當(dāng)某饋線Vf ,max或Vf,min越限時(shí)，F(xiàn)QC啟動(dòng)，增加或減小A VF，饋線上所有DG根據(jù)它們 的電壓靈敏度向系統(tǒng)注入無功功率，使饋線電壓恢復(fù)到正常水平。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)模糊控制方法，其特征在于， DG的有功功率消減模糊控制器FPC有兩個(gè)輸入和一個(gè)輸出，輸入A Vsys和A V,DGimax分別 定義為： A Vsys = Vs,max-Vs,min ； A V,DGi""" = VdG( i )"Vupp (6) 輸入變量A Vsys和A Vmax, DGi的S個(gè)模糊子集定義為:正常(N)、高化)、很高(VH)，隸屬度 函數(shù)采用梯形函數(shù)和=角函數(shù)，如圖7所示。輸出變量權(quán)劃分為5個(gè)單值模糊子集:U(很高）、 H(高）、M(中）、L(低）、ZE(零），每個(gè)子集均為模糊集，取值分別為1，0.75,0.5,0.25,0;有功 功率消減僅用于最大電壓等于Vs,max的饋線上DG單元，引入電壓關(guān)于有功功率的靈敏度因子 虹，該因子正比于靈敏度SvpQ, j)按公式(4)進(jìn)行計(jì)算，F(xiàn)PC的輸出變量權(quán)乘W靈敏度因子Kp 后得到DGQ)的有功功率消減因子丫 1。丫 1再乘W的DGQ)原有功功率整定值P<V(i)便得到 有功功率的當(dāng)前整定值時(shí)CiPTBf。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)模糊控制方法，其特征在于，F(xiàn)QC和FPC啟 動(dòng)后都有一個(gè)時(shí)間延遲Atconv，Atconv取為200msD
【文檔編號(hào)】H02J3/16GK105914753SQ201610353326
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】莊慧敏, 倪雨, 張紹全, 劉興茂, 李成松, 張江林, 張雪原, 蔣秀潔, 何西鳳
【申請人】成都信息工程大學(xué)