CN108306342B - 含dg离散功率因数和设备动作限制的配网运行控制方法 - Google Patents

含dg离散功率因数和设备动作限制的配网运行控制方法 Download PDF

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CN108306342B CN201810055605.9A CN201810055605A CN108306342B CN 108306342 B CN108306342 B CN 108306342B CN 201810055605 A CN201810055605 A CN 201810055605A CN 108306342 B CN108306342 B CN 108306342B
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Abstract

本发明提供一种含DG离散功率因数和设备动作限制的配网运行控制方法，该方法获取配电网优化运行的基础数据；利用得到的数据建立考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型，所建立的模型包括以配电网运行成本最小化的目标函数和配电网运行约束条件；将考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型转化为混合整数二阶锥规划模型，并通过混合整数二阶锥规划优化器求解所得的模型，获得考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行方案。

Description

含DG离散功率因数和设备动作限制的配网运行控制方法
技术领域
本发明涉及电力系统运行与控制技术领域，更具体地，涉及一种含DG离散功率因数和设备动作限制的配网运行控制方法。
背景技术
随着传统配电网向主动配电网方向演化，在主动配电网运行与控制管理中，需要协调光伏、风电等分布式电源(distributed generation,DG)、静止无功补偿器以及电容器组等多种电力设备的运行状况。传统配电网的运行控制方法通常将分布式电源划分为有功功率注入电源，将静止无功补偿器和电容器组归为无功功率补偿装置，进而采取有功-无功相对独立的简单措施管理此类设备。此种解耦方法操作简单，但往往存在突出的问题：
1)忽略分布式电源的无功功率支撑作用，即通常将光伏、水电等分布式电源设定为单位功率因数运行状态，不向主动配电网注入或吸收无功功率；
2)由于配电网线路的电阻-电抗比值较大，分布式电源的有功出力与无功补偿装置的无功出力都对配电网的有功和无功功率潮流分布产生显著影响，配电网的有功和无功功率潮流分布具有强耦合关系，造成适用于高电压主网的有功-无功解耦运行控制方法无法完全应用于主动配电网。
此外，传统配电网的运行控制方法通常缺乏考虑静止无功补偿器和电容器组在不同时段之间运行状态的耦合关系，也无法计及设备动作次数的限制，容易造成设备使用寿命缩短和经济运行效益低下的问题。
发明内容
本发明提供一种含DG离散功率因数和设备动作限制的配网运行控制方法，该方法能够协调配电网分布式电源、静止无功补偿器以及电容器组等电力设备的优化运行，并考虑静止无功补偿器和电容器组在多时段运行调度中的动作次数限制，实现主动配电网多时段优化运行。
为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：
一种含DG离散功率因数和设备动作限制的配网运行控制方法，包括以下步骤：
S1：获取配电网优化运行的基础数据；
S2：利用S1得到的数据建立考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型，所建立的模型包括以配电网运行成本最小化的目标函数和配电网运行约束条件；
S3：将考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型转化为混合整数二阶锥规划模型，并通过混合整数二阶锥规划优化器求解所得的模型，获得考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行方案；
S4：根据步骤S3所获取的方案，配电网运行调度中心下发指令调整静止无功补偿器的无功功率、电容器组的投切组数和分布式电源的有功功率及其功率因数，实现配电网多时段优化运行。
进一步地，所述步骤S1中，获取配电网优化运行的基础数据，包括：线路电阻和电抗参数、线路允许的最大电流值、节点电压幅值下界和上界、负荷的有功功率和无功功率、配电变压器根节点的有功和无功功率下界和上界、静止无功补偿器的无功功率下界和上界以及最大动作次数、电容器组的单组无功功率补偿容量和最大投切组数以及最大动作次数、分布式电源的有功功率预测值和最大容量、网络损耗电价、静止无功补偿器的动作成本系数、电容器组的动作成本系数以及弃分布式能源的惩罚电价。
进一步地，所述在步骤S2中建立考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型的过程如下：
S21：建立考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型的目标函数：
Figure BDA0001553674800000021
其中F为配电网的运行成本；T为总运行时段数量；E为线路集合；(i,j)表示节点i与节点j之间的线路；rij为线路(i,j)的电阻；lij,t为第t时段线路(i,j)的电流幅值的平方；Δt为每个运行时段的时间间隔；
Figure BDA0001553674800000022
为静止无功补偿器i在整个调度运行周期中的动作次数；
Figure BDA0001553674800000023
为电容器组i在整个调度运行周期中的动作次数；ΩDG为分布式电源的并网节点集合；
Figure BDA0001553674800000024
和
Figure BDA0001553674800000025
分别为第t时段分布式电源g的注入有功功率和最大有功功率预测值；μLOSS、μSVC、μCB和μDG分别为网络损耗电价、静止无功补偿器的动作成本系数、电容器组的动作成本系数以及弃分布式能源的惩罚电价；
S22：确定主动配电网节点功率平衡约束：
Figure BDA0001553674800000031
式中：N为节点集合；对于
Figure BDA0001553674800000032
线路(i,j)的阻抗为zij＝rij+jxij；Pij,t和Qij,t分别为第t时段线路(i,j)中由节点i流向节点j的有功功率和无功功率；Pji,t和Qji,t分别为第t时段线路(i,j)中由节点j流向节点i的有功功率和无功功率；Vi,t和νi,t分别为第t时段节点i的电压幅值及其平方值；
Figure BDA0001553674800000033
和
Figure BDA0001553674800000034
分别为第t时段发电机、负荷和分布式电源注入节点i的有功功率；
Figure BDA0001553674800000035
和
Figure BDA0001553674800000036
分别为第t时段发电机、负荷、分布式电源、静止无功补偿器和电容器组注入节点i的无功功率；
Figure BDA0001553674800000037
为通过线路与节点i连接的节点集合，m为该集合元素；
S23：确定节点电压幅值约束：
Figure BDA0001553674800000038
式中：Vi,min和Vi,max分别为节点i的电压幅值下界和上界；
S24：定线路电流约束：
Figure BDA0001553674800000039
式中：Iij,max为通过线路(i,j)的电流幅值的上界；
S25：确定配电变压器根节点的运行功率约束：
Figure BDA00015536748000000310
式中，Pst和Qst分别为第t时段配电变压器根节点的有功功率和无功功率；
Figure BDA00015536748000000311
和
Figure BDA00015536748000000312
分别为配电变压器根节点的有功功率下界和上界；
Figure BDA00015536748000000313
和
Figure BDA00015536748000000314
分别为配电变压器根节点的无功功率下界和上界；
S26：确定静止无功补偿器运行约束：
Figure BDA0001553674800000041
式中：
Figure BDA0001553674800000042
为第t时段连接在节点i的静止无功补偿器的无功功率补偿量；
Figure BDA0001553674800000043
和
Figure BDA0001553674800000044
分别为连接在节点i的静止无功补偿器的无功补偿量下界和上界；
Figure BDA0001553674800000045
和
Figure BDA0001553674800000046
分别为静止无功补偿器i在整个调度运行周期中的动作次数及其最大允许值；
S27：确定电容器组运行约束：
Figure BDA0001553674800000047
式中：
Figure BDA0001553674800000048
为第t时段电容器组i的无功功率补偿量；
Figure BDA0001553674800000049
为第t时段电容器组i投运的电容组数；
Figure BDA00015536748000000410
为电容器组i最大的电容组数；
Figure BDA00015536748000000411
为电容器组投运一组电容时的无功功率补偿量；
Figure BDA00015536748000000412
和
Figure BDA00015536748000000413
为电容器组i在整个调度运行周期中的动作次数和最大允许值；
S28：确定分布式电源运行约束：考虑分布式电源运行时的功率因数可在设定范围内动态可调，且将分布式电源运行时的功率因数视为离散数值，建立分布式电源运行约束：
Figure BDA00015536748000000414
式中：
Figure BDA00015536748000000415
为第t时段分布式电源i的最大有功功率预测值，
Figure BDA00015536748000000416
为分布式电源i的最大容量；KPF为离散功率因数角的数量；
Figure BDA00015536748000000417
为分布式电源运行时的离散功率因数角。
进一步地，在步骤S3中，将考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型转化为混合整数二阶锥规划模型，并通过混合整数二阶锥规划优化器求解所得的模型，获得配电网多时段优化运行方案的具体过程如下：
1)将节点功率平衡约束中的
Figure BDA00015536748000000418
松弛为标准二阶锥形式：
Figure BDA00015536748000000419
2)将静止无功补偿器运行约束转化为：
Figure BDA0001553674800000051
式中：
Figure BDA0001553674800000052
为表征静止无功补偿器在时段t+1与时段t之间是否允许动作的0/1变量。当
Figure BDA0001553674800000053
为0时，
Figure BDA0001553674800000054
为0，即相邻两个时段之间的静止无功补偿器的无功功率补偿量不变，此种状态为不允许动作；当
Figure BDA0001553674800000055
为1时，
Figure BDA0001553674800000056
的范围是
Figure BDA0001553674800000057
此种状态为允许动作；
3)按照电容器组动作次数限制的方式，将电容器组运行约束划分为两种：
3.1)按照相邻时段电容器组是否允许动作的方式来设定最大动作次数限制，确定电容器组运行约束：
Figure BDA0001553674800000058
式中：
Figure BDA0001553674800000059
表示在时段t+1与时段t之间电容器组是否允许动作的0/1变量。当
Figure BDA00015536748000000510
为0时，
Figure BDA00015536748000000511
为0，即相邻两个时段之间的电容器组的无功功率补偿量不变，此种状态为不允许动作；当
Figure BDA00015536748000000512
为1时，
Figure BDA00015536748000000513
的范围是
Figure BDA00015536748000000514
此种状态为允许动作；
3.2)按照相邻时段电容器组投切组数变化的方式来设定最大动作次数限制，确定电容器组运行约束：
Figure BDA0001553674800000061
式中：
Figure BDA0001553674800000062
表示相邻时段之间电容器组无功功率补偿量变化的辅助变量；
4)将分布式电源运行约束转化为：
Figure BDA0001553674800000063
式中，
Figure BDA0001553674800000064
和
Figure BDA0001553674800000065
分别为引入的连续变量和二进制变量；
至此，已将考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型转化为混合整数二阶锥规划模型，通过调用混合整数二阶锥规划优化器求解所得的模型，获得配电网多时段优化运行方案，包括无功补偿器的无功功率、电容器组的投切组数和分布式电源的有功功率及其功率因数。
进一步地，在步骤S4中，根据步骤S3所获取的配电网多时段优化运行方案，配电网运行调度中心下发指令，包括：1)将所述方案中静止无功补偿器的无功功率发送至其电力执行设备，调整静止无功补偿器的无功功率；2)将所述方案中的电容器组的投切组数发送至其电力执行设备，调整电容器组的投切组数；3)将所述方案中分布式电源的有功功率及其功率因数发送至其电力执行设备，调整分布式电源的有功功率和功率因数。实现配电网多时段优化运行。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明方法获取配电网优化运行的基础数据；利用得到的数据建立考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型，所建立的模型包括以配电网运行成本最小化的目标函数和配电网运行约束条件；将考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型转化为混合整数二阶锥规划模型，并通过混合整数二阶锥规划优化器求解所得的模型，获得考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行方案；根据获取的方案，配电网运行调度中心下发指令调整静止无功补偿器的无功功率、电容器组的投切组数和分布式电源的有功功率及其功率因数，实现配电网多时段优化运行，实现了协调配电网分布式电源、静止无功补偿器以及电容器组等电力设备的优化运行，并考虑静止无功补偿器和电容器组在多时段运行调度中的动作次数限制，实现主动配电网多时段优化运行。
附图说明
图1为一实施例中含DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行控制方法所涉及的流程步骤；
图2为一实施例中含DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行控制方法所涉及的配电网的网架结构示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1-2所示，一种含DG离散功率因数和设备动作限制的配网运行控制方法，包括以下步骤：
S1：获取配电网优化运行的基础数据；
S2：利用S1得到的数据建立考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型，所建立的模型包括以配电网运行成本最小化的目标函数和配电网运行约束条件；
S3：将考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型转化为混合整数二阶锥规划模型，并通过混合整数二阶锥规划优化器求解所得的模型，获得考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行方案；
S4：根据步骤S3所获取的方案，配电网运行调度中心下发指令调整静止无功补偿器的无功功率、电容器组的投切组数和分布式电源的有功功率及其功率因数，实现配电网多时段优化运行。
进一步地，所述步骤S1中，获取配电网优化运行的基础数据，包括：线路电阻和电抗参数、线路允许的最大电流值、节点电压幅值下界和上界、负荷的有功功率和无功功率、配电变压器根节点的有功和无功功率下界和上界、静止无功补偿器的无功功率下界和上界以及最大动作次数、电容器组的单组无功功率补偿容量和最大投切组数以及最大动作次数、分布式电源的有功功率预测值和最大容量、网络损耗电价、静止无功补偿器的动作成本系数、电容器组的动作成本系数以及弃分布式能源的惩罚电价。
进一步地，所述在步骤S2中建立考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型的过程如下：
S21：建立考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型的目标函数：
Figure BDA0001553674800000081
其中F为配电网的运行成本；T为总运行时段数量；E为线路集合；(i,j)表示节点i与节点j之间的线路；rij为线路(i,j)的电阻；lij,t为第t时段线路(i,j)的电流幅值的平方；Δt为每个运行时段的时间间隔；
Figure BDA0001553674800000082
为静止无功补偿器i在整个调度运行周期中的动作次数；
Figure BDA0001553674800000083
为电容器组i在整个调度运行周期中的动作次数；ΩDG为分布式电源的并网节点集合；
Figure BDA0001553674800000084
和
Figure BDA0001553674800000085
分别为第t时段分布式电源g的注入有功功率和最大有功功率预测值；μLOSS、μSVC、μCB和μDG分别为网络损耗电价、静止无功补偿器的动作成本系数、电容器组的动作成本系数以及弃分布式能源的惩罚电价；
S22：确定主动配电网节点功率平衡约束：
Figure BDA0001553674800000091
式中：N为节点集合；对于
Figure BDA0001553674800000092
线路(i,j)的阻抗为zij＝rij+jxij；Pij,t和Qij,t分别为第t时段线路(i,j)中由节点i流向节点j的有功功率和无功功率；Pji,t和Qji,t分别为第t时段线路(i,j)中由节点j流向节点i的有功功率和无功功率；Vi,t和νi,t分别为第t时段节点i的电压幅值及其平方值；
Figure BDA0001553674800000093
和
Figure BDA0001553674800000094
分别为第t时段发电机、负荷和分布式电源注入节点i的有功功率；
Figure BDA0001553674800000095
和
Figure BDA0001553674800000096
分别为第t时段发电机、负荷、分布式电源、静止无功补偿器和电容器组注入节点i的无功功率；
Figure BDA0001553674800000097
为通过线路与节点i连接的节点集合，m为该集合元素；
S23：确定节点电压幅值约束：
Figure BDA0001553674800000098
式中：Vi,min和Vi,max分别为节点i的电压幅值下界和上界；
S24：定线路电流约束：
Figure BDA0001553674800000099
式中：Iij,max为通过线路(i,j)的电流幅值的上界；
S25：确定配电变压器根节点的运行功率约束：
Figure BDA00015536748000000910
式中，Ps,t和Qs,t分别为第t时段配电变压器根节点的有功功率和无功功率；
Figure BDA00015536748000000911
和
Figure BDA00015536748000000912
分别为配电变压器根节点的有功功率下界和上界；
Figure BDA00015536748000000913
和
Figure BDA00015536748000000914
分别为配电变压器根节点的无功功率下界和上界；
S26：确定静止无功补偿器运行约束：
Figure BDA00015536748000000915
式中：
Figure BDA0001553674800000101
为第t时段连接在节点i的静止无功补偿器的无功功率补偿量；
Figure BDA0001553674800000102
和
Figure BDA0001553674800000103
分别为连接在节点i的静止无功补偿器的无功补偿量下界和上界；
Figure BDA0001553674800000104
和
Figure BDA0001553674800000105
分别为静止无功补偿器i在整个调度运行周期中的动作次数及其最大允许值；
S27：确定电容器组运行约束：
Figure BDA0001553674800000106
式中：
Figure BDA0001553674800000107
为第t时段电容器组i的无功功率补偿量；
Figure BDA0001553674800000108
为第t时段电容器组i投运的电容组数；
Figure BDA0001553674800000109
为电容器组i最大的电容组数；
Figure BDA00015536748000001010
为电容器组投运一组电容时的无功功率补偿量；
Figure BDA00015536748000001011
和
Figure BDA00015536748000001012
为电容器组i在整个调度运行周期中的动作次数和最大允许值；
S28：确定分布式电源运行约束：考虑分布式电源运行时的功率因数可在设定范围内动态可调，且将分布式电源运行时的功率因数视为离散数值，建立分布式电源运行约束：
Figure BDA00015536748000001013
式中：
Figure BDA00015536748000001014
为第t时段分布式电源i的最大有功功率预测值，
Figure BDA00015536748000001015
为分布式电源i的最大容量；KPF为离散功率因数角的数量；
Figure BDA00015536748000001016
为分布式电源运行时的离散功率因数角。
进一步地，在步骤S3中，将考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型转化为混合整数二阶锥规划模型，并通过混合整数二阶锥规划优化器求解所得的模型，获得配电网多时段优化运行方案的具体过程如下：
1)将节点功率平衡约束中的
Figure BDA00015536748000001017
松弛为标准二阶锥形式：
Figure BDA00015536748000001018
2)将静止无功补偿器运行约束转化为：
Figure BDA0001553674800000111
式中：
Figure BDA0001553674800000112
为表征静止无功补偿器在时段t+1与时段t之间是否允许动作的0/1变量。当
Figure BDA0001553674800000113
为0时，
Figure BDA0001553674800000114
为0，即相邻两个时段之间的静止无功补偿器的无功功率补偿量不变，此种状态为不允许动作；当
Figure BDA0001553674800000115
为1时，
Figure BDA0001553674800000116
的范围是
Figure BDA0001553674800000117
此种状态为允许动作；
3)按照电容器组动作次数限制的方式，将电容器组运行约束划分为两种：
3.1)按照相邻时段电容器组是否允许动作的方式来设定最大动作次数限制，确定电容器组运行约束：
Figure BDA0001553674800000118
式中：
Figure BDA0001553674800000119
表示在时段t+1与时段t之间电容器组是否允许动作的0/1变量。当
Figure BDA00015536748000001110
为0时，
Figure BDA00015536748000001111
为0，即相邻两个时段之间的电容器组的无功功率补偿量不变，此种状态为不允许动作；当
Figure BDA00015536748000001112
为1时，
Figure BDA00015536748000001113
的范围是
Figure BDA00015536748000001114
此种状态为允许动作；
3.2)按照相邻时段电容器组投切组数变化的方式来设定最大动作次数限制，确定电容器组运行约束：
Figure BDA0001553674800000121
式中：
Figure BDA0001553674800000122
表示相邻时段之间电容器组无功功率补偿量变化的辅助变量；
4)将分布式电源运行约束转化为：
Figure BDA0001553674800000123
式中，
Figure BDA0001553674800000124
和
Figure BDA0001553674800000125
分别为引入的连续变量和二进制变量；
至此，已将考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型转化为混合整数二阶锥规划模型，通过调用混合整数二阶锥规划优化器求解所得的模型，获得配电网多时段优化运行方案，包括无功补偿器的无功功率、电容器组的投切组数和分布式电源的有功功率及其功率因数。
进一步地，在步骤S4中，根据步骤S3所获取的配电网多时段优化运行方案，配电网运行调度中心下发指令，包括：1)将所述方案中静止无功补偿器的无功功率发送至其电力执行设备，调整静止无功补偿器的无功功率；2)将所述方案中的电容器组的投切组数发送至其电力执行设备，调整电容器组的投切组数；3)将所述方案中分布式电源的有功功率及其功率因数发送至其电力执行设备，调整分布式电源的有功功率和功率因数。实现配电网多时段优化运行。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种含DG离散功率因数和设备动作限制的配网运行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取配电网优化运行的基础数据；
S2：利用S1得到的数据建立考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型，所建立的模型包括以配电网运行成本最小化的目标函数和配电网运行约束条件，建立考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型的过程如下：
S21：建立考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型的目标函数：
Figure FDA0002917611930000011
其中，F为配电网的运行成本；T为总运行时段数量；E为线路集合；(i,j)表示节点i与节点j之间的线路；rij为线路(i,j)的电阻；lij,t为第t时段线路(i,j)的电流幅值的平方；Δt为每个运行时段的时间间隔；
Figure FDA0002917611930000012
为静止无功补偿器i在整个调度运行周期中的动作次数；
Figure FDA0002917611930000013
为电容器组i在整个调度运行周期中的动作次数；ΩDG为分布式电源的并网节点集合；
Figure FDA0002917611930000014
和
Figure FDA0002917611930000015
分别为第t时段分布式电源g的注入有功功率和最大有功功率预测值；μLOSS、μSVC、μCB和μDG分别为网络损耗电价、静止无功补偿器的动作成本系数、电容器组的动作成本系数以及弃分布式能源的惩罚电价；
S22：确定主动配电网节点功率平衡约束：
Figure FDA0002917611930000016
式中：N为节点集合；对于
Figure FDA0002917611930000019
线路(i,j)的阻抗为zij＝rij+jxij；Pij,t和Qij,t分别为第t时段线路(i,j)中由节点i流向节点j的有功功率和无功功率；Pji,t和Qji,t分别为第t时段线路(i,j)中由节点j流向节点i的有功功率和无功功率；vi,t为第t时段节点i的电压幅值的平方值；
Figure FDA0002917611930000017
和
Figure FDA0002917611930000018
分别为第t时段发电机、负荷和分布式电源注入节点i的有功功率；
Figure FDA0002917611930000021
和
Figure FDA0002917611930000022
分别为第t时段发电机、负荷、分布式电源、静止无功补偿器和电容器组注入节点i的无功功率；
Figure FDA00029176119300000223
为通过线路与节点i连接的节点集合，k为集合元素；
S23：确定节点电压幅值约束：
Figure FDA0002917611930000023
式中：Vi,min和Vi,max分别为节点i的电压幅值下界和上界；
S24：确 定线路电流约束：
Figure FDA0002917611930000024
式中：Iij,max为通过线路(i,j)的电流幅值的上界；
S25：确定配电变压器根节点的运行功率约束：
Figure FDA0002917611930000025
式中，Ps,t和Qs,t分别为第t时段配电变压器根节点的有功功率和无功功率；
Figure FDA0002917611930000026
和
Figure FDA0002917611930000027
分别为配电变压器根节点的有功功率下界和上界；
Figure FDA0002917611930000028
和
Figure FDA0002917611930000029
分别为配电变压器根节点的无功功率下界和上界；
S26：确定静止无功补偿器运行约束：
Figure FDA00029176119300000210
式中：
Figure FDA00029176119300000211
为第t时段连接在节点i的静止无功补偿器的无功功率补偿量；
Figure FDA00029176119300000212
和
Figure FDA00029176119300000213
分别为连接在节点i的静止无功补偿器的无功补偿量下界和上界；
Figure FDA00029176119300000214
和
Figure FDA00029176119300000215
分别为静止无功补偿器i在整个调度运行周期中的动作次数及其最大允许值；
S27：确定电容器组运行约束：
Figure FDA00029176119300000216
式中：
Figure FDA00029176119300000217
为第t时段电容器组i的无功功率补偿量；
Figure FDA00029176119300000218
为第t时段电容器组i投运的电容组数；
Figure FDA00029176119300000219
为电容器组i最大的电容组数；
Figure FDA00029176119300000220
为电容器组投运一组电容时的无功功率补偿量；
Figure FDA00029176119300000221
和
Figure FDA00029176119300000222
为电容器组i在整个调度运行周期中的动作次数和最大允许值；
S28：确定分布式电源运行约束：考虑分布式电源运行时的功率因数在设定范围内动态可调，且将分布式电源运行时的功率因数视为离散数值，建立分布式电源运行约束：
Figure FDA0002917611930000031
式中：
Figure FDA0002917611930000032
为第t时段分布式电源i的最大有功功率预测值，
Figure FDA0002917611930000033
为分布式电源i的最大容量；KPF为离散功率因数角的数量；
Figure FDA0002917611930000034
为分布式电源运行时的离散功率因数角；
S3：将考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型转化为混合整数二阶锥规划模型，并通过混合整数二阶锥规划优化器求解所得的模型，获得考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行方案；
S4：根据步骤S3所获取的方案，配电网运行调度中心下发指令调整静止无功补偿器的无功功率、电容器组的投切组数和分布式电源的有功功率及其功率因数，实现配电网多时段优化运行。
2.根据权利要求1所述的含DG离散功率因数和设备动作限制的配网运行控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，获取配电网优化运行的基础数据，包括：线路电阻和电抗参数、线路允许的最大电流值、节点电压幅值下界和上界、负荷的有功功率和无功功率、配电变压器根节点的有功和无功功率下界和上界、静止无功补偿器的无功功率下界和上界以及最大动作次数、电容器组的单组无功功率补偿容量和最大投切组数以及最大动作次数、分布式电源的有功功率预测值和最大容量、网络损耗电价、静止无功补偿器的动作成本系数、电容器组的动作成本系数以及弃分布式能源的惩罚电价。
3.根据权利要求1或2所述的含DG离散功率因数和设备动作限制的配网运行控制方法，其特征在于，在步骤S3中，将考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型转化为混合整数二阶锥规划模型，并通过混合整数二阶锥规划优化器求解所得的模型，获得配电网多时段优化运行方案的具体过程如下：
1)将节点功率平衡约束中的
Figure FDA0002917611930000035
松弛为标准二阶锥形式：
Figure FDA0002917611930000036
2)将静止无功补偿器运行约束转化为：
Figure FDA0002917611930000041
式中：
Figure FDA0002917611930000042
为表征静止无功补偿器在时段t+1与时段t之间是否允许动作的0/1变量，当
Figure FDA0002917611930000043
为0时，
Figure FDA0002917611930000044
为0，即相邻两个时段之间的静止无功补偿器的无功功率补偿量不变，此种状态为不允许动作；当
Figure FDA0002917611930000045
为1时，
Figure FDA0002917611930000046
的范围是
Figure FDA0002917611930000047
此种状态为允许动作；
3)按照电容器组动作次数限制的方式，将电容器组运行约束划分为两种：
3.1)按照相邻时段电容器组是否允许动作的方式来设定最大动作次数限制，确定电容器组运行约束：
Figure FDA0002917611930000048
式中：
Figure FDA0002917611930000049
表示在时段t+1与时段t之间电容器组是否允许动作的0/1变量；当
Figure FDA00029176119300000410
为0时，
Figure FDA00029176119300000411
为0，即相邻两个时段之间的电容器组的无功功率补偿量不变，此种状态为不允许动作；当
Figure FDA00029176119300000412
为1时，
Figure FDA00029176119300000413
的范围是
Figure FDA00029176119300000414
此种状态为允许动作；
3.2)按照相邻时段电容器组投切组数变化的方式来设定最大动作次数限制，确定电容器组运行约束：
Figure FDA0002917611930000051
式中：
Figure FDA0002917611930000052
表示相邻时段之间电容器组无功功率补偿量变化的辅助变量；
4)将分布式电源运行约束转化为：
Figure FDA0002917611930000053
式中，
Figure FDA0002917611930000054
和
Figure FDA0002917611930000055
分别为引入的连续变量和二进制变量；
至此，已将考虑DG离散功率因数和设备动作限制的配电网运行模型转化为混合整数二阶锥规划模型，通过调用混合整数二阶锥规划优化器求解所得的模型，获得配电网多时段优化运行方案，包括无功补偿器的无功功率、电容器组的投切组数和分布式电源的有功功率及其功率因数。
4.根据权利要求3所述的含DG离散功率因数和设备动作限制的配网运行控制方法，其特征在于，在步骤S4中，根据步骤S3所获取的配电网多时段优化运行方案，配电网运行调度中心下发指令，包括：1)将所述方案中静止无功补偿器的无功功率发送至其电力执行设备，调整静止无功补偿器的无功功率；2)将所述方案中的电容器组的投切组数发送至其电力执行设备，调整电容器组的投切组数；3)将所述方案中分布式电源的有功功率及其功率因数发送至其电力执行设备，调整分布式电源的有功功率和功率因数，实现配电网多时段优化运行。
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