CN110336294A - 一种静态无功电源配置方法、终端设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请适用于电网规划技术领域，提供了一种静态无功电源配置方法、终端设备及存储介质，其中，上述方法包括：获取电网正常方式模型和电网的最大负荷增加率；假设电网正常方式模型中的任一支路存在故障，生成对应的电网故障方式模型；利用最优潮流方法，对电网故障方式模型进行潮流优化；当对电网故障方式模型进行潮流优化失败时，将电网故障方式模型中静态电压越限的节点设置为静态无功电源配置节点。本申请实施例提供的静态无功电源配置方法、终端设备及存储介质，在为电网配置静态无功电源时，假设其某一支路存在故障，并在故障工况下引入电网的最大负荷增加率，从而避免在故障工况下无功电源配置节点的遗漏，提高对电网的稳压效果。

Description

一种静态无功电源配置方法、终端设备及存储介质
技术领域
本申请属于电网规划技术领域，尤其涉及一种基于N-1故障下负荷扰动的静态无功电源配置方法及其分析计算终端设备和存储介质。
背景技术
随着电网规模和用户资源的日益复杂，电网表现出老旧设备更新较慢且负荷扰动明显等特征，导致出现设备停运或负荷骤增等严重不良运行工况的几率激增，并进一步引发电压稳定问题，这就需要在电网规划时采用适当的无功电源配置方法对电网的电压稳定进行控制。在实际工程中，静态无功电源以其经济性而成为目前主要的无功电源配置方式，而静态无功电源重点解决静态电压稳定问题。普通的无功电源配置方法在实际应用中存在一些问题，主要表现为目前的静态无功配置方法多以一般运行方式(正常方式)为工况条件，对N-1故障方式和故障后的负荷波动考虑不全，可能造成无功电源配置节点的遗漏，从而影响电网静态电压稳定的控制效果。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种静态无功电源配置方法及分析计算终端设备和存储介质，以解决目前静态无功配置技术中存在的对N-1故障方式和故障后的负荷波动考虑不全和对双重扰动工况考虑不足所造成的节点遗漏和静态电压稳压效果较差的问题。
本发明主要创新工作如下：(1)考虑所有N-1故障下的静态电压稳定性，并以此确定静态无功电源配置地点，全面考虑设备故障方式；(2)静态无功电源配置节点选择时还考虑了故障方式下的负荷变化，计及负荷波动对故障后的静态电压稳定带来的负面影响，提升无功电源优化配置的适应性；(3)静态无功电源配置节点的容量确定时，采用“先确定配置节点位置”的策略，降低利用遗传求解无功电源优化模型的维数。
根据第一方面，本申请实施例提供了一种静态无功电源配置方法，包括：取电网正常方式模型和电网的最大负荷增加率；假设所述电网正常方式模型中的任一支路存在故障，并按照最大负荷增加率对负荷进行调整，生成对应的电网故障方式模型；利用最优潮流方法，对所述电网故障方式模型进行潮流优化；当对所述电网故障方式模型进行潮流优化失败时，即潮流优化结果不满足要求，根据所述电网故障方式模型的潮流优化结果获取所述电网故障方式模型中静态电压越限的节点；将所述电网故障方式模型中静态电压越限的节点设置为静态无功电源配置节点。
结合第一方面，在本申请的一些实施例中，计算所述最大负荷增加率的过程包括：对比前几年的实际负荷值LOAD1、LOAD2...和预测负荷值Load1、Load2...，根据λ1＝max(LOAD1/Load1,LOAD2/Load2,LOAD3/Load3)，计算负荷预测增加率；其中，λ1为负荷预测增加率；按照每分钟统计该系统中一般运行方式下的最大负荷增加率λ2；统计该系统发生的历史N-1故障后的最大负荷增加率λ3；确定所述电网正常方式模型中的最大负荷增加率λmax＝max(λ1，λ2，λ3)。
结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述静态无功电源配置方法还包括：判断是否遍历所述电网正常方式模型中的各个支路；当未遍历所述电网正常方式模型中的各个支路时，重复执行所述假设所述电网正常方式模型中的任一支路存在故障，并按照最大负荷增加率对负荷进行调整，生成对应的电网故障方式模型；利用最优潮流方法，对所述电网故障方式模型进行潮流优化；当对所述电网故障方式模型进行潮流优化失败时，即潮流优化结果不满足要求，根据所述电网故障方式模型的潮流优化结果获取所述电网故障方式模型中静态电压越限的节点；将所述电网故障方式模型中静态电压越限的节点设置为静态无功电源配置节点的步骤，直至遍历所述电网正常方式模型中的各个支路。
结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述静态无功电源配置方法还包括：在各个所述静态无功电源配置节点上，分别配置具有基本配置容量的静态无功电源。
结合第一方面，在本申请的一些实施例中，在所述在各个所述静态无功电源配置节点上，分别配置具有基本配置容量的静态无功电源的步骤之后，所述静态无功电源配置方法还包括：对各个所述静态无功电源配置节点进行成本优化，得到各个所述静态无功电源配置节点的优化配置容量；根据各个所述静态无功电源配置节点的优化配置容量，分别为各个所述静态无功电源配置节点配置对应的静态无功电源。
结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述对各个所述静态无功电源配置节点进行成本优化，包括：获取目标函数、约束条件、初始参数和适应度函数；所述约束条件为用于求解所述目标函数的约束条件；根据所述目标函数、约束条件、初始参数和适应度函数，并利用遗传算法计算得到各个所述静态无功电源配置节点的优化配置容量。
结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述目标函数为：
其中，Ci为所述电网正常方式模型中节点i的无功配置容量；xi表示节点i是否需要配置静态无功电源；当xi＝1时，节点i需要配置静态无功电源；当xi＝0时，节点i无需配置静态无功电源，且对应的Ci＝0；E1为单位无功设备购买成本；E2为无功电源一次性安装成本；J表示无功电源的总配置成本；各个所述静态无功电源配置节点上对应设置xi＝1，其余节点上对应设置xi＝0；各个所述静态无功电源配置节点上对应设置Ci为基本配置容量，其余节点上对应设置Ci＝0；
当节点为非发电机节点时，所述约束条件为：
Vmin≤Vi (k)≤Vmax
其中，Vi (k)为节点i的静态电压值；Vmax为节点i的静态电压上限；Vmin为节点i的静态电压下限；
当节点为发电机节点时，所述约束条件为：
Vmin≤Vi (k)≤Vmax
其中，Vi (k)为节点i的静态电压值；Vmax为节点i的静态电压上限；Vmin为节点i的静态电压下限；为发电机节点i的有功出力；Pmax,i为发电机节点i的有功出力上限；Pmin,i为发电机节点i的有功出力下限；为发电机节点i的无功出力；Qmax,i为发电机节点i的无功出力上限；Qmin,i为发电机节点i的无功出力下限。
结合第一方面，在本申请的一些实施例中，在所述根据各个所述静态无功电源配置节点的优化配置容量，分别为各个所述静态无功电源配置节点配置对应的静态无功电源后，所述静态无功电源配置方法还包括：对各个所述静态无功电源配置节点进行暂态电压校验；当任一所述静态无功电源配置节点未通过暂态电压校验时，在对应的节点上配置动态无功电源。
根据第二方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括：输入单元，用于获取电网正常方式模型和最大负荷增加率；节点选址单元，用于假设所述电网正常方式模型的任一支路存在故障，并按照最大负荷增加率对负荷进行调整，生成对应的电网故障方式模型；以及用于利用最优潮流方法，对所述电网故障方式模型进行潮流优化；当对所述电网故障方式模型进行潮流优化失败时，即潮流优化结果不满足要求，所述节点选址单元还用于根据所述电网故障方式模型的潮流优化结果获取所述电网故障方式模型中静态电压越限的节点，以及用于将所述电网故障方式模型中静态电压越限的节点设置为静态无功电源配置节点。
根据第三方面，本申请实施例提供了另一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面或第一方面任一实施方式所述方法的步骤。
根据第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面任一实施方式所述方法的步骤。
本申请实施例提供的静态无功电源配置方法、终端设备和存储介质，在为电网配置静态无功电源时，假设其某一支路存在故障，并在故障工况下引入电网的最大负荷增加率，从而避免在故障工况下无功电源配置节点的遗漏，提高对电网的稳压效果。此外，本申请实施例提供的静态无功电源配置方法改变了在大多数静态无功配置技术中因未涉及负荷扰动，使得负荷波动对故障后的静态电压稳定带来负面影响的情况，从而解决了目前静态无功配置技术中存在的对故障工况和负荷扰动考虑欠缺的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的静态无功电源配置方法的一个具体示例的实现流程示意图；
图2是本申请实施例提供的静态无功电源配置方法的另一个具体示例的实现流程示意图；
图3是本申请实施例提供的终端设备的内部逻辑结构示意图；
图4是本申请实施例提供的终端设备的硬件连接结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
本申请实施例提供了一种静态无功电源配置方法，如图1所示，该静态无功电源配置方法可以包括以下步骤：
步骤S101：获取电网正常方式模型和最大负荷增加率。在一具体实施方式中，可以通过公式λmax＝max(λ1,λ2,λ3)计算最大负荷增加率；其中，λmax为最大负荷增加率，λ1为负荷预测增加率，λ2为根据历史统计数据得到的最大负荷增加率，λ3为根据历史统计数据得到的另一最大负荷增加率。具体的，可以对比前几年(例如前三年)的实际负荷值LOAD1、LOAD2、LOAD3和预测负荷值Load1、Load2、Load3，通过λ1＝max(LOAD1/Load1,LOAD2/Load2,LOAD3/Load3)计算负荷预测增加率；以一定时间间隔(例如一分钟)为周期，可以从历史统计数据中统计得到的电网中一般运行方式下的最大负荷增加率λ2；以电网发生N-1故障的历史数据为基础，可以从历史统计数据中统计得到电网发生的历史N-1故障后的最大负荷增加率λ3。
步骤S102：假设电网正常方式模型中的任一支路存在故障，并按照最大负荷增加率对负荷进行调整，生成对应的电网故障方式模型。可以首先设置支路标号变量及静态无功电源配置节点集合。在一具体实施方式中，如图2所示，可以通过以下几个子步骤实现步骤S102的过程：
步骤S1021：设置支路标号变量k，统计系统中共有B个支路，初始化静态无功电源配置节点的集合为空集，初始化k＝1。
步骤S1022：假设电网正常方式模型中线路k故障，将电网中线路k故障后的模型中的负荷调整为电网正常方式模型中负荷的λmax倍，生成线路k故障对应的电网故障方式模型。
步骤S103：利用最优潮流方法，对电网故障方式模型进行潮流优化。
步骤S104：判断对电网故障模型进行的潮流优化是否失败。当对电网故障方式模型进行潮流优化成功时，执行步骤S107；当对电网故障方式模型进行潮流优化失败时，执行步骤S105。根据系统中各个发电机机组的出力可行范围，利用最优潮流计算方法进行潮流的调整优化，得到的最优潮流中若仍存在静态电压越限的节点，则认为潮流优化失败。
步骤S105：根据电网故障模型的潮流优化后的潮流结果，获取当前电网故障模型中静态电压越限的节点。
步骤S106：将当前电网故障模型中静态电压越限的节点加入为静态无功电源配置节点的集合中，执行步骤S107；
步骤S107：判断是否遍历电网正常方式模型中的各个支路。当遍历电网正常方式模型中的各个支路时(k＝B)，执行步骤S108；当未遍历第一拓扑结构中的各个支路时(k<B)，更新k＝k+1，返回步骤S1022，从而重复执行步骤S1022至步骤S106，直至遍历电网正常方式模型中的各个支路。
步骤S108：将静态无功电源配置节点集合中的元素输出为静态无功电源配置节点。
步骤S109：在各个静态无功电源配置节点上，分别配置具有基本配置容量的静态无功电源。
步骤S110：对各个静态无功电源配置节点进行成本优化，得到各个静态无功电源配置节点的优化配置容量。在一具体实施方式中，如图2所示，可以通过以下几个子步骤实现步骤S110的过程：
步骤S1101：获取目标函数、约束条件、初始参数和适应度函数。具体的，约束条件为用于求解目标函数的约束条件。
步骤S1102：根据目标函数、约束条件、初始参数和适应度函数，并利用遗传算法计算得到各个静态无功电源配置节点的优化配置容量。
在实际应用中，目标函数可以为公式(1)所示的函数：
在公式(1)中，Ci为电网正常方式模型中节点i的无功配置容量；xi表示节点i是否需要配置静态无功电源；当xi＝1时，节点i需要配置静态无功电源；当xi＝0时，节点i无需配置静态无功电源，且对应的Ci＝0；E1为单位无功设备购买成本；E2为无功电源一次性安装成本；J表示无功电源的总配置成本。
此处，根据步骤S101～S108所确定的静态无功电源配置节点可以对模型进行初始化简化，具体为：各个所述静态无功电源配置节点上对应设置xi＝1，其余节点上对应设置xi＝0；各个所述静态无功电源配置节点上对应设置Ci为基本配置容量，其余节点上对应设置Ci＝0；
并且，约束条件可以为公式(2)所示的约束条件：
Vmin≤Vi (k)≤Vmax (2)
在公式(2)中，Vi (k)为节点i的静态电压值；Vmax为节点i的静态电压上限；Vmin为节点i的静态电压下限。
在实际应用中，当节点i为发电机节点时，除了公式(2)所示的约束条件外，还可以为发电机节点增设如公式(3)和公式(4)所示的约束条件：
在公式(3)中，为发电机节点i的有功出力；Pmax,i为发电机节点i的有功出力上限；Pmin,i为发电机节点i的有功出力下限。
在公式(4)中，为发电机节点i的无功出力；Qmax,i为发电机节点i的无功出力上限；Qmin,i为发电机节点i的无功出力下限。
此外，无论对于发电机节点还是非发电机节点，都可以在其约束条件中进一步增设潮流约束，从而使各个节点均满足有功潮流和无功潮流的流入和流出约束。
步骤S111：根据各个静态无功电源配置节点的优化配置容量，分别为各个静态无功电源配置节点配置对应的静态无功电源。
步骤S112：对各个静态无功电源配置节点进行暂态电压校验。
步骤S113：判断各个静态无功电源配置节点是否通过暂态电压校验。当各个静态无功电源配置节点均通过暂态电压校验时，不执行任何操作；当任一静态无功电源配置节点未通过暂态电压校验时，执行步骤S114。
步骤S114：在对应的节点上配置动态无功电源。
本申请实施例提供的静态无功电源配置方法，在为电网配置静态无功电源时，假设其某一支路存在故障，并在故障工况下引入电网的最大负荷增加率，从而避免在故障工况下无功电源配置节点的遗漏，提高对电网的稳压效果。此外，本申请实施例提供的静态无功电源配置方法改变了在大多数静态无功配置技术中因未涉及负荷扰动，使得负荷波动对故障后的静态电压稳定带来负面影响的情况，从而解决了目前静态无功配置技术中存在的对故障工况和负荷扰动考虑欠缺的问题。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
下面以IEEE-30系统为例，通过本申请实施例提供的静态无功电源配置方法对其进行静态无功电源配置。IEEE-30系统据有30个节点及41条输电线路，总负荷为189.2MW+107.2MVar。静态无功补偿设备单位成本E1＝3万元/MVar，无功电源安装成本E2＝1万元/节点，无功电源配置的单位容量为1MVar。IEEE-30系统中共有41条支路，即41中N-1故障场景；同时，其最大负荷变化率应根据不同系统的实际情况确定，本算例中不妨取λmax＝1.3。
对各N-1故障场景最大负荷变化率下的潮流进行计算和优化，共发现18个节点有静态电压稳定问题，见表1，这些节点即为无功电源配置预选节点。
表1
经尝试，在上述18个节点处，每个节点安装容量为6MVar的静态无功装置，方案可以消除所有场景的电压越限问题，即静态无功电源配置节点的基本配置容量为6MVar，该基本方案的成本为342万元。
利用表2所示的遗传算法参数对表1中的节点进行无功配置容量优化。遗传算法经历37代后停止，得到最终的无功电源配置方案，如表3所示。对该无功电源配置方案进行暂态电压稳定问题的校验，该无功电源配置方案下，暂态电压稳定不存在问题，方案可行。这里特别指出，如果此时暂态电压稳定校验存在问题，则应考虑增加动态无功电源，此时可参考对动态无功配置方法的研究成果进行进一步的无功电源配置。经过进一步计算，该无功电源配置的最优补偿方案的成本为231万元，较基本配置容量的方案节省成本111万元。
利用现有的静态无功电源方法对上述IEEE-30系统进行测算，根据计算结果，需要在IEEE-30系统的节点30、节点19、节点6和节点27处增设静态无功电源，可以消除L1、L11等21种N-1故障场景下的静态电压稳定问题，但不能消除另外20种扰动下的电压越限问题。相比传统方法，本申请实施例提出的静态无功电源配置方案能够全面涉及所有设备N-1故障情况和故障后的负荷波动情况，方案更加具有全面性和实用性。
表2
参数 取值
种群数 100
突变概率 0.8
演化代数 100
重组概率 1
表3
本申请实施例还提供了一种终端设备，内部逻辑结构示意图如图3所示，该终端设备可以包括输入单元301、节点选址单元302、无功配置定容单元303、和输出单元304。
其中，输入单元301用于获取电网正常方式模型和最大负荷增加率；其对应的工作过程如上述方法实施例中步骤S101所述。
节点选址单元302用于假设电网正常方式模型中的任一支路存在故障，并按照最大负荷增加率对负荷进行调整，生成对应的电网故障方式模型，以及用于对电网故障方式模型进行潮流优化；其对应的工作过程如上述方法实施例中步骤S102至步骤S103所述。
当对电网故障方式模型进行潮流优化失败时，节点选址单元302还用于根据电网故障模型的潮流优化后的潮流结果，获取当前电网故障模型中静态电压越限的节点，以及用于将第二拓扑中静态电压越限的节点设置为静态无功电源配置节点；其对应的工作过程如上述方法实施例中步骤S104至步骤S106所述。
当对电网正常方式模型中的各个支路均遍历后，节点选址单元302还用于将当前静态无功电源配置节点集合中的元素输出为静态无功电源配置节点；其对应的工作过程如上述方法实施例中步骤S107至步骤S108所述。
在一具体实施方式中，还可以在图3所示的终端设备中增设无功配置定容单元303和输出单元304。
无功配置定容单元303用于在各个静态无功电源配置节点上，分别配置具有基本配置容量的静态无功电源，并对各个静态无功电源配置节点进行成本优化，得到各个静态无功电源配置节点的优化配置容量，根据各个静态无功电源配置节点的优化配置容量，分别为各个静态无功电源配置节点配置对应的静态无功电源；其对应的工作过程如上述方法实施例中步骤S109至步骤S110所述。
无功配置定容单元303还用于对各个静态无功电源配置节点进行暂态电压校验；其对应的工作过程如上述方法实施例中步骤S111至步骤S113所述。
当任一静态无功电源配置节点未通过暂态电压校验时，输出单元304用于在对应的节点上配置动态无功电源；其对应的工作过程如上述方法实施例中步骤S114所述。
图4是本申请一实施例提供的终端设备的硬件连接结构示意图。如图4所示，该实施例的终端设备400包括：处理器401、存储器402以及存储在所述存储器402中并可在所述处理器401上运行的计算机程序403，例如静态无功电源配置程序。所述处理器401执行所述计算机程序403时实现上述各个静态无功电源配置方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至步骤S108。或者，所述处理器401执行所述计算机程序403时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示模块输入单元301和节点选址单元302的功能。
所述计算机程序403可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器402中，并由所述处理器401执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序403在所述终端设备400中的执行过程。例如，所述计算机程序403可以被分割成同步模块、汇总模块、获取模块、返回模块(虚拟装置中的模块)。
所述终端设备400可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器401、存储器402。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是终端设备400的示例，并不构成对终端设备400的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器401可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器402可以是所述终端设备400的内部存储单元，例如终端设备400的硬盘或内存。所述存储器402也可以是所述终端设备400的外部存储设备，例如所述终端设备400上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器402还可以既包括所述终端设备400的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器402用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器402还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种静态无功电源配置方法，其特征在于，包括：
获取电网正常方式模型和电网的最大负荷增加率；
假设所述电网正常方式模型中的任一支路存在故障，并按照最大负荷增加率对负荷进行调整，生成对应的电网故障方式模型；
利用最优潮流方法，对所述电网故障方式模型进行潮流优化；
当对所述电网故障方式模型进行潮流优化失败时，即潮流优化结果不满足要求，根据所述电网故障方式模型的潮流优化结果获取所述电网故障方式模型中静态电压越限的节点；
将所述电网故障方式模型中静态电压越限的节点设置为静态无功电源配置节点。
2.如权利要求1所述的静态无功电源配置方法，其特征在于，计算所述最大负荷增加率的过程包括：
对比前几年的实际负荷值LOAD1、LOAD2...和预测负荷值Load1、Load2...，根据λ1＝max(LOAD1/Load1,LOAD2/Load2,LOAD3/Load3)，计算负荷预测增加率；其中，λ1为负荷预测增加率；
按照每分钟统计该系统中一般运行方式下的最大负荷增加率λ2；
统计该系统发生的历史N-1故障后的最大负荷增加率λ3；
确定所述电网正常方式模型中的最大负荷增加率λmax＝max(λ1，λ2，λ3)。
3.如权利要求1所述的静态无功电源配置方法，其特征在于，所述静态无功电源配置方法还包括：
判断是否遍历所述电网正常方式模型中的各个支路；
当未遍历所述电网正常方式模型中的各个支路时，重复执行所述假设所述电网正常方式模型中的任一支路存在故障，并按照最大负荷增加率对负荷进行调整，生成对应的电网故障方式模型；利用最优潮流方法，对所述电网故障方式模型进行潮流优化；当对所述电网故障方式模型进行潮流优化失败时，即潮流优化结果不满足要求，根据所述电网故障方式模型的潮流优化结果获取所述电网故障方式模型中静态电压越限的节点；将所述电网故障方式模型中静态电压越限的节点设置为静态无功电源配置节点的步骤，直至遍历所述电网正常方式模型中的各个支路。
4.如权利要求3所述的静态无功电源配置方法，其特征在于，所述静态无功电源配置方法还包括：
在各个所述静态无功电源配置节点上，分别配置具有基本配置容量的静态无功电源。
5.如权利要求4所述的静态无功电源配置方法，其特征在于，在所述在各个所述静态无功电源配置节点上，分别配置具有基本配置容量的静态无功电源的步骤之后，所述静态无功电源配置方法还包括：
对各个所述静态无功电源配置节点进行成本优化，得到各个所述静态无功电源配置节点的优化配置容量；
根据各个所述静态无功电源配置节点的优化配置容量，分别为各个所述静态无功电源配置节点配置对应的静态无功电源。
6.如权利要求5所述的静态无功电源配置方法，其特征在于，所述对各个所述静态无功电源配置节点进行成本优化，包括：
获取目标函数、约束条件、初始参数和适应度函数；所述约束条件为用于求解所述目标函数的约束条件；
根据所述目标函数、约束条件、初始参数和适应度函数，并利用遗传算法计算得到各个所述静态无功电源配置节点的优化配置容量。
7.如权利要求6所述的静态无功电源配置方法，其特征在于，所述目标函数为：
其中，Ci为所述电网正常方式模型中节点i的无功配置容量；xi表示节点i是否需要配置静态无功电源；当xi＝1时，节点i需要配置静态无功电源；当xi＝0时，节点i无需配置静态无功电源，且对应的Ci＝0；E1为单位无功设备购买成本；E2为无功电源一次性安装成本；J表示无功电源的总配置成本；
各个所述静态无功电源配置节点上对应设置xi＝1，其余节点上对应设置xi＝0；各个所述静态无功电源配置节点上对应设置Ci为基本配置容量，其余节点上对应设置Ci＝0；
当节点为非发电机节点时，所述约束条件为：
Vmin≤Vi (k)≤Vmax
其中，Vi (k)为节点i的静态电压值；Vmax为节点i的静态电压上限；Vmin为节点i的静态电压下限；
当节点为发电机节点时，所述约束条件为：
Vmin≤Vi (k)≤Vmax
其中，Vi (k)为节点i的静态电压值；Vmax为节点i的静态电压上限；Vmin为节点i的静态电压下限；为发电机节点i的有功出力；Pmax,i为发电机节点i的有功出力上限；Pmin,i为发电机节点i的有功出力下限；为发电机节点i的无功出力；Qmax,i为发电机节点i的无功出力上限；Qmin,i为发电机节点i的无功出力下限。
8.如权利要求1至7中任一项所述的静态无功电源配置方法，其特征在于，在所述根据各个所述静态无功电源配置节点的优化配置容量，分别为各个所述静态无功电源配置节点配置对应的静态无功电源后，所述静态无功电源配置方法还包括：
对各个所述静态无功电源配置节点进行暂态电压校验；
当任一所述静态无功电源配置节点未通过暂态电压校验时，在对应的节点上配置动态无功电源。
9.一种终端设备，其特征在于，包括：
输入单元，用于获取电网正常方式模型和最大负荷增加率；
节点选址单元，用于假设所述电网正常方式模型的任一支路存在故障，并按照最大负荷增加率对负荷进行调整，生成对应的电网故障方式模型；以及用于对所述电网故障方式模型进行潮流优化；
当对所述电网故障方式模型进行潮流优化失败时，所述节点选址单元还用于根据所述电网故障方式模型的潮流优化结果获取所述电网故障方式模型中静态电压越限的节点，以及用于将所述电网故障方式模型中静态电压越限的节点设置为静态无功电源配置节点。
10.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述方法的步骤。
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