CN104300552A - 一种兼顾校正电压越限与降低有功损耗的无功优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种兼顾校正电压越限与降低系统有功损耗的电力系统无功优化方法，属于电力系统优化调度控制技术领域。本方法基于当前电网基态潮流，首先扫描全网确定是否有电压越上限的现象，针对电压越上限的节点，启动以电压校正为目标的无功调整计算，消除电压越限；然后启动以降低系统有功损耗为目标的电压升高无功优化。本发明适应电网的复杂性运行要求以及无功电压自动控制计算结果合理的需求。本方法可集成在调度中心运行的自动电压控制主站系统中，使该系统能够实时根据当前电网的运行状态，通过优化计算为无功电压控制决策提供控制目标，以实现满足电网安全、优质、经济运行的控制需求。

Description

一种兼顾校正电压越限与降低有功损耗的无功优化方法

技术领域

本发明属于电力系统运行和控制技术领域，特别涉及一种兼顾校正电压越限与降低系统有功损耗的电力系统无功优化方法。

背景技术

运行于控制中心的自动电压控制(Automatic Voltage Control,AVC)主站系统协调控制电网内的无功资源，对保障电力系统的安全、优质、经济运行发挥了重要作用。典型的自动电压控制主站系统包括小时级的全网无功优化计算、分钟级的分区控制决策两部分组成，通过全网无功优化计算，给出各关键母线电压的优化设定值，为分区控制提供控制目标；通过分区控制决策，调整各无功手段的控制调节量，使得各关键母线电压追踪全网无功优化给出的优化设定值。

全网无功优化计算结果的合理性将直接影响AVC主站系统的控制效果，目前传统AVC主站全网无功优化计算的主要思路是以网损最小为目标、以发电机无功等无功调节资源为控制手段的无功优化最优潮流，这种方法的主要问题包括：

(1)电压约束全网无功优化计算的主要约束,在实际运行中，有可能由于电压约束不满足导致无功优化不可行；

(2)节点电压越高，支路电流越小，相应的，支路有功损耗越小。因此，提高节点电压将有利于降低系统有功损耗，因此，在满足安全约束的前提下，适当提高系统电压，将有利于电力系统的安全经济运行；在实际运行中，存在无功优化后的节点电压有升有降的现象，使得给出的优化结果不合理。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种兼顾校正电压越限与降低系统有功损耗的电力系统无功优化方法，该方法首先通过电压校正，消除电压越限的现象，然后通过以网损最小为目标、电压不降为约束的无功优化，在提高计算收敛性的同时，使得给出的控制策略更加合理。

本发明提出的兼顾校正电压越限与降低系统有功损耗的电力系统无功优化方法，包括以下步骤：

1)采集电网当前的实时量测数据，通过状态估计和潮流计算，得到当前电网运行状态基态值：设第i个节点的基态电压幅值为V_i,其电压上限为电压下限为和参与电力系统无功优化的发电机(由调度运行人员人工指定)，设其中一台发电机的编号为j，则其基态无功出力为无功上限为无功下限为

2)扫描电力系统中所有的高压母线节点，所有电压越上界的高压母线节点构成集合Ω^U，若Ω^U为空，表示当前电网不存在电压越上限的节点，转5)，否则转3)；

3)进行电压越限校正控制，构造由目标函数和约束条件组成的电压越限校正控制模型：

3.1)构建电压越限校正控制模型的目标函数：

$\underset{\mathrm{\Δ}{Q}_g^c}{\min }(W^p\·\underset{k\∈{\mathrm{\Ω}}^U}{\mathrm{\Σ}}{(V_k+\mathrm{\Δ}{V}_p^{\mathrm{dead}}-{\stackrel{\‾}{V}}_k)}^2+W^q\·\underset{j\∈{\mathrm{\Ω}}^G}{\mathrm{\Σ}}{\left(\mathrm{\Δ}{Q}_g^{j,c}\right)}^2)---\left(1\right)$

其中，为参与无功优化控制的发电机的无功调整量向量，为第j台参与校正控制的发电机的无功调整量；W^p为节点电压越限校正目标的目标权重，取值范围是5～20，W^q为无功调节量最小的目标权重，取值范围是0.1～0.2；V_k为第k条电压越限母线节点的优化电压值，为母线优化死区，取值范围是0.5～1.0kV，是第k条电压越限母线电压上限，Ω^G为所有参与校正控制的发电机集合；

式(1)的含义是使用最小的发电机无功动作量使越限高压母线节点的电压回到正常范围之内；

3.2)构建电压越限校正控制模型的约束条件：

3.2.1)第i个节点的电网有功和无功潮流约束：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{l\∈{\mathrm{\Ω}}_i^g}{\mathrm{\Σ}}{P}_g^{l,c}-\underset{m\∈{\mathrm{\Ω}}_i^d}{\mathrm{\Σ}}{P}_d^{m,c}-V_i\underset{n\∈{\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}+B_{\mathrm{in}}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})=0\\ \underset{l\∈{\mathrm{\Ω}}_i^g}{\mathrm{\Σ}}(Q_g^{l,c}+\mathrm{\Δ}{Q}_g^{l,c})-\underset{m\∈{\mathrm{\Ω}}_i^d}{\mathrm{\Σ}}{Q}_d^{m,c}-V_i\underset{n\∈{\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}-B_{\mathrm{in}}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})=0\\ \mathrm{\Δ}{V}_{i,c}=V_{i,c}-V_i\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，为连接到第i个节点上的发电机集合，为连接到第i个节点上的负荷集合，为中第l台发电机的有功功率和无功功率，为第m台负荷的有功功率和无功功率，V_i为基态第i个节点的电压幅值，V_i，c为电压越限校正控制后第i个节点的电压幅值，ΔV_i,c为第i个节点的电压校正调整量,V_n为当前第n个节点的电压幅值，为与第i个节点相连的所有节点集合，G_in、B_in分别为节点i与节点n之间的电导和电纳，θ_in为节点i与节点n之间的电压相角之差；

3.2.2)第j个发电机无功约束：

$\underset{\‾}{Q_g^j}\≤Q_g^{j,c}+\mathrm{\Δ}{Q}_g^{j,c}\≤\stackrel{\‾}{Q_g^j}---\left(3\right)$

3.2.3)第i个节点电压约束：

${\underset{\‾}{V}}_i\≤V_{i,c}\≤{\stackrel{\‾}{V}}_i---\left(4\right)$

3.3)通过内点法求解3.1)-3.2)构成电压越限校正的控制模型，得到各发电机无功的调整量和各节点电压越限校正后调整量ΔV_i,c；

4)通过式(5)得到校正控制后节点电压和发电机无功出力：

$\left\{\begin{array}{c}{V}^{i,c}=V^{i,c}+\mathrm{\Δ}{V}^{i,c}\\ Q_g^{j,c}=Q_g^{j,c}+\mathrm{\Δ}{Q}_g^{j,c}\end{array}\right.---\left(5\right)$

5)进行降损无功优化控制，构造降损无功优化控制模型：

5.1)构造降损无功优化控制模型的目标函数：

$\underset{\mathrm{\Δ}{Q}_g^o}{\min }\left(\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{V}_i\left(\underset{n\∈{\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}+B_{\mathrm{in}}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})\right)\right)---\left(6\right)$

其中，为参与无功优化控制的发电机的无功调整量向量，其含义是使得电力系统各支路的有功损耗之和最小。

5.2)构造降损无功优化控制模型的约束条件：

5.2.1)第i个节点的电网有功/无功潮流约束：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{l\∈{\mathrm{\Ω}}_i^g}{\mathrm{\Σ}}{P}_g^{l,c}-\underset{m\∈{\mathrm{\Ω}}_i^d}{\mathrm{\Σ}}{P}_d^{m,c}-V_i\underset{n\∈{\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}+B_{\mathrm{in}}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})=0\\ \underset{l\∈{\mathrm{\Ω}}_i^g}{\mathrm{\Σ}}(Q_g^{l,c}+\mathrm{\Δ}{Q}_g^{l,c})-\underset{m\∈{\mathrm{\Ω}}_i^d}{\mathrm{\Σ}}{Q}_d^{m,c}-V_i\underset{n\∈{\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}-B_{\mathrm{in}}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})=0\\ \mathrm{\Δ}{V}_{i,o}=V_{i,o}-V_i\end{array}\right.---\left(7\right)$

其中，V_i,o为降损无功优化控制后第i个节点的电压幅值，ΔV_i,o为第i个节点的电压校正调整量；

5.2.2)第j个发电机无功约束：

$\underset{\‾}{Q_g^j}\≤Q_g^j+\mathrm{\Δ}{Q}_g^{j,o}\≤\stackrel{\‾}{Q_g^j}---\left(8\right)$

其中，为降损无功优化控制后第j个发电机无功的调整量；

5.2.3)第i个节点电压约束：

${\underset{\‾}{V}}_i\≤V_i\≤{\stackrel{\‾}{V}}_i---\left(9\right)$

5.2.4)第i个节点电压调节方向约束：

ΔV_i,o≥0  (10)

5.3)通过内点法求解5.1)-5.2)构成的降损无功优化的控制模型，得到降损优化为目标的各发电机无功调整量

6)输出各发电机的无功调整量，如式(11)所示，第j个参与无功优化控制的发电机的无功调整量：

$\mathrm{\Δ}{Q}_g^j=\mathrm{\Δ}{Q}_g^{j,c}+\mathrm{\Δ}{Q}_g^{j,o}---\left(11\right)$

将上述发电机的无功调整量转换为控制指令下发并执行。

本发明的技术特点及优点是：

本方法基于当前电网基态潮流，首先扫描全网确定是否有电压越上限的现象，针对电压越上限的节点，启动以电压校正为目标的无功调整计算，消除电压越限；然后启动以降低系统有功损耗为目标的电压升高无功优化。

本发明适应电网的复杂性运行要求以及无功电压自动控制计算结果合理的需求。本方法可集成在调度中心运行的自动电压控制主站系统中，使该系统能够实时根据当前电网的运行状态，通过优化计算为无功电压控制决策提供控制目标，以实现满足电网安全、优质、经济运行的控制需求。

具体实施方式

本发明提出的兼顾校正电压越限与降低系统有功损耗的电力系统无功优化方法结

合实施例详细说明如下：

本发明提出的兼顾校正电压越限与降低系统有功损耗的电力系统无功优化方法，包括以下步骤：

1)采集电网当前的实时量测数据，通过状态估计和潮流计算，得到当前电网运行状态基态值：设第i个节点的基态电压幅值为V_i,其电压上限为电压下限为和(来源于运行人员制定的季度电压运行曲线)；参与电力系统无功优化的发电机(由调度运行人员人工指定)，设其中一台发电机的编号为j，则其基态无功出力为无功上限为无功下限为(发电机的无功上限和无功下限由人工指定)；

2)扫描电力系统中所有的高压母线节点，所有电压越上界的高压母线节点构成集合Ω^U，若Ω^U为空，表示当前电网不存在电压越上限的节点，转5)，否则转3)；

3)进行电压越限校正控制，构造由目标函数和约束条件组成的电压越限校正控制模型：

3.1)构建电压越限校正控制模型的目标函数：

$\underset{\mathrm{\Δ}{Q}_g^c}{\min }(W^p\·\underset{k\∈{\mathrm{\Ω}}^U}{\mathrm{\Σ}}{(V_k+\mathrm{\Δ}{V}_p^{\mathrm{dead}}-{\stackrel{\‾}{V}}_k)}^2+W^q\·\underset{j\∈{\mathrm{\Ω}}^G}{\mathrm{\Σ}}{\left(\mathrm{\Δ}{Q}_g^{j,c}\right)}^2)---\left(1\right)$

其中，为参与无功优化控制的发电机的无功调整量向量，为第j台参与校正控制的发电机的无功调整量；W^p为节点电压越限校正目标的目标权重(由人工指定，取值范围是5～20，本实施例取值为10)，W^q为无功调节量最小的目标权重(由人工指定，取值范围是0.1～0.2，本实施例取值为0.1)；V_k为第k条电压越限母线节点的优化电压值，为母线优化死区(由人工指定，取值范围是0.5～1.0kV，典型取值为0.5kV)，V_k是第k条电压越限母线电压上限，Ω^G为所有参与校正控制的发电机集合；

式(1)的含义是使用最小的发电机无功动作量使越限高压母线节点的电压回到正常范围之内；

3.2)构建电压越限校正控制模型的约束条件：

3.2.1)第i个节点的电网有功和无功潮流约束：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{l\∈{\mathrm{\Ω}}_i^g}{\mathrm{\Σ}}{P}_g^{l,c}-\underset{m\∈{\mathrm{\Ω}}_i^d}{\mathrm{\Σ}}{P}_d^{m,c}-V_i\underset{n\∈{\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}+B_{\mathrm{in}}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})=0\\ \underset{l\∈{\mathrm{\Ω}}_i^g}{\mathrm{\Σ}}(Q_g^{l,c}+\mathrm{\Δ}{Q}_g^{l,c})-\underset{m\∈{\mathrm{\Ω}}_i^d}{\mathrm{\Σ}}{Q}_d^{m,c}-V_i\underset{n\∈{\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}-B_{\mathrm{in}}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})=0\\ \mathrm{\Δ}{V}_{i,c}=V_{i,c}-V_i\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，为连接到第i个节点上的发电机集合，为连接到第i个节点上的负荷集合，为中第l台发电机的有功功率和无功功率，为第m台负荷的有功功率和无功功率，V_i为基态第i个节点的电压幅值，V_i，c为电压越限校正控制后第i个节点的电压幅值，ΔV_i,c为第i个节点的电压校正调整量,V_n为当前第n个节点的电压幅值，为与第i个节点相连的所有节点集合，G_in、B_in分别为节点i与节点n之间的电导和电纳，θ_in为节点i与节点n之间的电压相角之差；

3.2.2)第j个发电机无功约束：

$\underset{\‾}{Q_g^j}\≤Q_g^{j,c}+\mathrm{\Δ}{Q}_g^{j,c}\≤\stackrel{\‾}{Q_g^j}---\left(3\right)$

3.2.3)第i个节点电压约束：

${\underset{\‾}{V}}_i\≤V_{i,c}\≤{\stackrel{\‾}{V}}_i---\left(4\right)$

3.3)通过内点法求解3.1)-3.2)构成电压越限校正的控制模型，得到各发电机无功的调整量和各节点电压越限校正后调整量ΔV_i,c；

4)通过式(5)得到校正控制后节点电压和发电机无功出力：

$\left\{\begin{array}{c}{V}^{i,c}=V^{i,c}+\mathrm{\Δ}{V}^{i,c}\\ Q_g^{j,c}=Q_g^{j,c}+\mathrm{\Δ}{Q}_g^{j,c}\end{array}\right.---\left(5\right)$

5)进行降损无功优化控制，构造降损无功优化控制模型：

5.1)构造降损无功优化控制模型的目标函数：

$\underset{\mathrm{\Δ}{Q}_g^o}{\min }\left(\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{V}_i\left(\underset{n\∈{\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}+B_{\mathrm{in}}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})\right)\right)---\left(6\right)$

其中，为参与无功优化控制的发电机的无功调整量向量，其含义是使得电力系统各支路的有功损耗之和最小。

5.2)构造降损无功优化控制模型的约束条件：

5.2.1)第i个节点的电网有功/无功潮流约束：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{l\∈{\mathrm{\Ω}}_i^g}{\mathrm{\Σ}}{P}_g^{l,c}-\underset{m\∈{\mathrm{\Ω}}_i^d}{\mathrm{\Σ}}{P}_d^{m,c}-V_i\underset{n\∈{\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}+B_{\mathrm{in}}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})=0\\ \underset{l\∈{\mathrm{\Ω}}_i^g}{\mathrm{\Σ}}(Q_g^{l,c}+\mathrm{\Δ}{Q}_g^{l,c})-\underset{m\∈{\mathrm{\Ω}}_i^d}{\mathrm{\Σ}}{Q}_d^{m,c}-V_i\underset{n\∈{\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}-B_{\mathrm{in}}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})=0\\ \mathrm{\Δ}{V}_{i,c}=V_{i,c}-V_i\end{array}\right.---\left(7\right)$

其中，V_i,o为降损无功优化控制后第i个节点的电压幅值，ΔV_i,o为第i个节点的电压校正调整量；

5.2.2)第j个发电机无功约束：

$\underset{\‾}{Q_g^j}\≤Q_g^j+\mathrm{\Δ}{Q}_g^{j,o}\≤\stackrel{\‾}{Q_g^j}---\left(8\right)$

其中，为降损无功优化控制后第j个发电机无功的调整量；

5.2.3)第i个节点电压约束：

${\underset{\‾}{V}}_i\≤V_i\≤{\stackrel{\‾}{V}}_i---\left(9\right)$

5.2.4)第i个节点电压调节方向约束：

ΔV_i,o≥0(10)

5.3)通过内点法求解5.1)-5.2)构成的降损无功优化的控制模型，得到降损优化为目标的各发电机无功调整量

6)输出各发电机的无功调整量，如式(11)所示，第j个参与无功优化控制的发电机的无功调整量：

$\mathrm{\Δ}{Q}_g^j=\mathrm{\Δ}{Q}_g^{j,c}+\mathrm{\Δ}{Q}_g^{j,o}---\left(11\right)$

将上述发电机的无功调整量转换为控制指令下发并执行。

本发明提出的兼顾校正电压越限与降低系统有功损耗的电力系统无功优化方法，其中涉及的数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)以计算机和网络通信为基础，对电力系统实时运行状态进行监视和控制。

本发明中涉及到的电力系统潮流计算研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算。它的任务是根据给定的运行条件和网络结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压(幅值及相角)、网络中的功率分布以及功率损耗等。

本发明中涉及到的电力系统最优潮流可以通过调整电网内各类控制变量(比如发电机无功等),在满足运行约束(包括节点电压约束、设备无功约束、支路潮流约束等)与电网潮流方程的前提下,使电力系统的运行目标(比如网损最小)达到最优。

本发明中涉及的自动电压控制(AVC)主站是电力系统无功电压调整和控制的一种功能或者装置，是电网调度自动化的主要内容之一，AVC主站利用位于控制中心的监控计算机、通讯通道、和位于厂站端的自动化控制装置等组成的闭环控制系统，通过控制传统水/火电厂、变电站、风电场等厂站的无功出力，保证电网的安全、优质、经济运行。

Claims (1)

1.一种兼顾校正电压越限与降低系统有功损耗的电力系统无功优化方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1)采集电网当前的实时量测数据，通过状态估计和潮流计算，得到当前电网运行状态基态值：设第i个节点的基态电压幅值为V_i,其电压上限为电压下限为V _i 和V _i；参与电力系统无功优化的发电机(由调度运行人员人工指定)，设其中一台发电机的编号为j，则其基态无功出力为无功上限为无功下限为

2)扫描电力系统中所有的高压母线节点，所有电压越上界的高压母线节点构成集合Ω^U，若Ω^U为空，表示当前电网不存在电压越上限的节点，转5)，否则转3)；

3)进行电压越限校正控制，构造由目标函数和约束条件组成的电压越限校正控制模型：

3.1)构建电压越限校正控制模型的目标函数：

$\underset{{\mathrm{\ΔQ}}_g^c}{\min }(W^p\·\underset{{k\∈\mathrm{\Ω}}^U}{\mathrm{\Σ}}{(V_k+{\mathrm{\ΔV}}_p^{\mathrm{dead}}-{\stackrel{\‾}{V}}_k)}^2+W^q\·\underset{j\∈{\mathrm{\Ω}}^G}{\mathrm{\Σ}}{\left({\mathrm{\ΔQ}}_g^{j,c}\right)}^2)---\left(1\right)$

其中，为参与无功优化控制的发电机的无功调整量向量，为第j台参与校正控制的发电机的无功调整量；W^p为节点电压越限校正目标的目标权重，取值范围是5～20，W^q为无功调节量最小的目标权重，取值范围是0.1～0.2；V_k为第k条电压越限母线节点的优化电压值，为母线优化死区，取值范围是0.5～1.0kV，是第k条电压越限母线电压上限，Ω^G为所有参与校正控制的发电机集合；

式(1)的含义是使用最小的发电机无功动作量使越限高压母线节点的电压回到正常范围之内；

3.2)构建电压越限校正控制模型的约束条件：

3.2.1)第i个节点的电网有功和无功潮流约束：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{{l\∈\mathrm{\Ω}}_i^g}{\mathrm{\Σ}}{P}_g^{l,c}-\underset{{m\∈\mathrm{\Ω}}_i^d}{\mathrm{\Σ}}{P}_d^{m,c}-V_i\underset{{n\∈\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}{\cos \mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}+B_{\mathrm{in}}{\sin \mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})=0\\ \underset{{l\∈\mathrm{\Ω}}_i^g}{\mathrm{\Σ}}(Q_g^{l,c}+{\mathrm{\ΔQ}}_g^{l,c})-\underset{{m\∈\mathrm{\Ω}}_i^d}{\mathrm{\Σ}}{Q}_d^{m,c}-V_i\underset{{n\∈\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}{\sin \mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}-B_{\mathrm{in}}{\cos \mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})=0\\ {\mathrm{\ΔV}}_{i,c}=V_{i,c}-V_i\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，为连接到第i个节点上的发电机集合，为连接到第i个节点上的负荷集合，为中第l台发电机的有功功率和无功功率，为第m台负荷的有功功率和无功功率，V_i为基态第i个节点的电压幅值，V_i,c为电压越限校正控制后第i个节点的电压幅值，ΔV_i,c为第i个节点的电压校正调整量,V_n为当前第n个节点的电压幅值，为与第i个节点相连的所有节点集合，G_in、B_in分别为节点i与节点n之间的电导和电纳，θ_in为节点i与节点n之间的电压相角之差；

3.2.2)第j个发电机无功约束：

$\underset{\‾}{Q_g^j}\≤Q_g^{j,c}+{\mathrm{\ΔQ}}_g^{j,c}\≤\stackrel{\‾}{Q_g^j}---\left(3\right)$

3.2.3)第i个节点电压约束：

${\underset{\‾}{V}}_i\≤V_{i,c}\≤{\stackrel{\‾}{V}}_i---\left(4\right)$

3.3)通过内点法求解3.1)-3.2)构成电压越限校正的控制模型，得到各发电机无功的调整量和各节点电压越限校正后调整量ΔV_i,c；

4)通过式(5)得到校正控制后节点电压和发电机无功出力：

$\left\{\begin{array}{c}{V}^{i,c}=V^{i,c}+{\mathrm{\ΔV}}^{i,c}\\ Q_g^{j,c}=Q_g^{j,c}+{\mathrm{\ΔQ}}_g^{j,c}\end{array}\right.---\left(5\right)$

5)进行降损无功优化控制，构造降损无功优化控制模型：

5.1)构造降损无功优化控制模型的目标函数：

$\underset{{\mathrm{\ΔQ}}_g^o}{\min }\left(\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{V}_i\left(\underset{n\∈{\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}+B_{\mathrm{in}}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})\right)\right)---\left(6\right)$

其中，为参与无功优化控制的发电机的无功调整量向量，其含义是使得电力系统各支路的有功损耗之和最小

5.2)构造降损无功优化控制模型的约束条件：

5.2.1)第i个节点的电网有功/无功潮流约束：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{{l\∈\mathrm{\Ω}}_i^g}{\mathrm{\Σ}}{P}_g^{l,c}-\underset{{m\∈\mathrm{\Ω}}_i^d}{\mathrm{\Σ}}{P}_d^{m,c}-V_i\underset{{n\∈\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}{\cos \mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}+B_{\mathrm{in}}{\sin \mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})=0\\ \underset{{l\∈\mathrm{\Ω}}_i^g}{\mathrm{\Σ}}(Q_g^{l,c}+{\mathrm{\ΔQ}}_g^{l,c})-\underset{{m\∈\mathrm{\Ω}}_i^d}{\mathrm{\Σ}}{Q}_d^{m,c}-V_i\underset{{n\∈\mathrm{\Ω}}_i^b}{\mathrm{\Σ}}{V}_n(G_{\mathrm{in}}{\sin \mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}}-B_{\mathrm{in}}{\cos \mathrm{\θ}}_{\mathrm{in}})=0\\ {\mathrm{\ΔV}}_{i,o}=V_{i,o}-V_i\end{array}\right.---\left(7\right)$

其中，V_i,o为降损无功优化控制后第i个节点的电压幅值，ΔV_i,o为第i个节点的电压校正调整量；

5.2.2)第j个发电机无功约束：

$\underset{\‾}{Q_g^j}\≤Q_g^j+{\mathrm{\ΔQ}}_g^{j,o}\≤\stackrel{\‾}{Q_g^j}---\left(8\right)$

其中，为降损无功优化控制后第j个发电机无功的调整量；

5.2.3)第i个节点电压约束：

${\underset{\‾}{V}}_i\≤V_i\≤{\stackrel{\‾}{V}}_i---\left(9\right)$

5.2.4)第i个节点电压调节方向约束：

ΔV_i,o≥0   (10)

5.3)通过内点法求解5.1)-5.2)构成的降损无功优化的控制模型，得到降损优化为目标的各发电机无功调整量

6)输出各发电机的无功调整量，如式(11)所示，第j个参与无功优化控制的发电机的无功调整量：

${\mathrm{\ΔQ}}_g^j={\mathrm{\ΔQ}}_g^{j,c}+{\mathrm{\ΔQ}}_g^{j,o}---\left(11\right)$

将上述发电机的无功调整量转换为控制指令下发并执行。