CN112421622B - 一种无功电压实时控制方法及相关装置 - Google Patents
一种无功电压实时控制方法及相关装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112421622B CN112421622B CN202011258433.9A CN202011258433A CN112421622B CN 112421622 B CN112421622 B CN 112421622B CN 202011258433 A CN202011258433 A CN 202011258433A CN 112421622 B CN112421622 B CN 112421622B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reactive voltage
- voltage control
- reference value
- branch
- control model
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- PMGQWSIVQFOFOQ-YKVZVUFRSA-N clemastine fumarate Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O.CN1CCC[C@@H]1CCO[C@@](C)(C=1C=CC(Cl)=CC=1)C1=CC=CC=C1 PMGQWSIVQFOFOQ-YKVZVUFRSA-N 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/04—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
- H02J3/06—Controlling transfer of power between connected networks; Controlling sharing of load between connected networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
- H02J3/16—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by adjustment of reactive power
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本申请提供了一种无功电压实时控制方法及相关装置，涉及电力系统控制技术领域，该无功电压实时控制方法包括：基于支路潮流模型，构建配电网的初始无功电压控制模型；基于二阶锥松弛方法和初始无功电压控制模型，构建二阶锥规划无功电压控制模型；基于二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到配电网的运行参数参考值，之后构建最终无功电压控制模型；基于最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值；基于实时最优值对配电网进行无功电压控制。基于本申请的技术方案，可有效提高在对节点电压变化频率高的配电网进行无功电压控制时的计算速度。
Description
技术领域
本申请涉及电力系统控制技术领域，特别涉及一种无功电压实时控制方法及相关装置。
背景技术
随着时代的发展，配电网被接入大量的新能源发电电源和各类负载，这导致配电网中各节点电压的变化频率越来越高，需要进行无功电压控制的频率亦是越来越高，这对配电网的无功电压控制造成了巨大的障碍。
虽然采用二阶锥松弛后的模型作为最终的无功电压控制模型可以实现无功电压控制，但二阶锥规划模型在数学上具有较高的复杂度，其求解速度较慢无法适用于节点电压变化频率高的配电网中。
发明内容
本申请提供一种无功电压实时控制方法及相关装置，可有效提高在对节点电压变化频率高的配电网进行无功电压控制时的计算速度。
为了实现上述技术效果，本申请第一方面提供一种无功电压实时控制方法，包括：
基于支路潮流模型，构建配电网的初始无功电压控制模型；
基于二阶锥松弛方法和上述初始无功电压控制模型，构建二阶锥规划无功电压控制模型；
基于上述二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到上述配电网的运行参数参考值；
基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型；
基于上述最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值；
基于上述实时最优值对上述配电网进行无功电压控制。
基于本申请第一方面，在第一种可能的实现方式中，上述基于上述最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值包括：
每间隔第一预设时长，基于上述最终无功电压控制模型，计算得到无功电压控制参数的实时最优值。
基于本申请第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在上述基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型后，上述无功电压实时控制方法还包括：
每间隔第二预设时长，返回执行上述基于上述二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到上述配电网的运行参数参考值的步骤及后续步骤，其中，上述第一预设时长小于上述第二预设时长。
基于本申请第一方面或本申请第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述运行参数参考值包括：上述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值；
上述基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型包括：
基于上述支路潮流模型、上述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值，构建最终无功电压控制模型。
本申请第二方面提供一种无功电压实时控制装置，包括：
第一构建单元，用于基于支路潮流模型，构建配电网的初始无功电压控制模型；
第二构建单元，用于基于二阶锥松弛方法和上述初始无功电压控制模型，构建二阶锥规划无功电压控制模型；
第一计算单元，用于基于上述二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到上述配电网的运行参数参考值；
第三构建单元，用于基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型；
第二计算单元，用于基于上述最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值；
控制单元，用于基于上述实时最优值对上述配电网进行无功电压控制。
基于本申请第二方面，在第一种可能的实现方式中，上述第二计算单元具体用于：
每间隔第一预设时长，基于上述最终无功电压控制模型，计算得到无功电压控制参数的实时最优值。
基于本申请第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述第三构建单元还用于：
在上述基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型后，每间隔第二预设时长，触发上述第一计算单元，其中，上述第一预设时长小于上述第二预设时长。
基于本申请第二方面或本申请第二方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述运行参数参考值包括：上述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值；
上述第三构建单元具体用于：
基于上述支路潮流模型、上述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值，构建最终无功电压控制模型。
本申请第三方面提供一种无功电压实时控制装置，包括存储器和处理器，上述存储器存储有计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现上述第一方面或上述第一方面的任一可能实现方式中提及的无功电压实时控制方法的步骤。
本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面或上述第一方面的任一可能实现方式中提及的无功电压实时控制方法的步骤。
由上可见，本申请的技术方案通过基于支路潮流模型，构建配电网的初始无功电压控制模型；基于二阶锥松弛方法和初始无功电压控制模型，构建二阶锥规划无功电压控制模型；基于二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到配电网的运行参数参考值；基于支路潮流模型和运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型；基于最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值；基于实时最优值对配电网进行无功电压控制。基于本申请的技术方案，可避免在每次计算实时最优值时均需进行一次复杂度极高的二阶锥规划无功电压控制模型的计算，而是采用复杂度较低的基于支线潮流模型得到最终无功电压控制模型进行实时最优值的追踪计算，既保证了无功电压控制的良好的优化效果又提高了无功电压控制时的计算速度。
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它的附图。
图1为本申请提供的无功电压实时控制方法一实施例流程示意图；
图2为本申请提供的支路潮流形式的配电网的部分网络一实施例结构示意图；
图3为本申请提供的无功电压实时控制装置一实施例结构示意图；
图4为本申请提供的无功电压实时控制装置另一实施例结构示意图。
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他实施例中也可以实现本申请。在其它情况下，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。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一
本申请提供一种无功电压实时控制方法，如图1所示，上述无功电压实时控制方法包括：
步骤101，基于支路潮流模型，构建配电网的初始无功电压控制模型；
本申请实施例中，可基于由支路潮流方程构成的支路潮流模型，构建一包含配电网相关参数的支路潮流形式的初始无功电压控制模型。
可选的，上述基于支路潮流模型，构建配电网的初始无功电压控制模型包括：
构建初始无功电压控制模型的目标函数如下：
nC,j∈Z，α∈Z (2)
式(1)和(2)中，QG,j为节点j的新能源电源无功功率，nC,j为节点j上投入的电容器的数量，α为有载调压变压器的档位，ND为配电网的负荷所在节点的集合，Vj为节点j的电压，Z为整数的集合，其中，节点j为配电网中的一节点。
需要说明的是，如图2所示，支路潮流形式的配电网的部分网络包括一个以上节点201，节点201可以是新能源电源接入的节点或负荷接入的节点或电容器接入的节点或其它设备接入的节点，也可以是由新能源电源、负荷、电容器和其它设备中的多种设备同时接入的节点。
构建初始无功电压控制模型的支路潮流模型的约束条件如下：
节点有功功率平衡约束：
式(3)中，Pij为支路(i，j)的有功功率，rij为支路(i，j)的电阻，Iij为支路(i，j)的电流，Ωj为节点j的集合，PD,j为节点j的负荷有功功率，PG,j为节点j的新能源电源有功功率，其中，支路(i，j)为配电网中的一支路。
节点无功功率平衡约束：
式(4)中，Qij为支路(i，j)的无功功率，xij为支路(i，j)的电抗，QD,j为节点j的负荷无功功率，QC,j为节点j的电容器无功功率。
电容器的决策空间约束：
QC,j＝nC,jq0,j (5)
0≤nC,j≤nCmax,j (6)
式(5)和(6)中，q0,j为节点j的上投入的电容器中的单个电容器的无功功率，nCmax,j为节点j的上投入的电容器的最大数量。
支路电压平衡约束：
式(7)中，Vi为节点i的电压。
有载调压变压器的决策空间约束：
V0＝1+α·Δk (8)
αmin≤α≤αmax (9)
式(8)和(9)中，V0为平衡节点的电压，Δk为有载调压变压器的档位间隔，αmax为有载调压变压器的最大档位，αmin为有载调压变压器的最小档位。
支路视在功率约束：
配电网的安全运行边界约束：
Vj,min≤Vj≤Vj,max (11)
-Iij,max≤Iij≤Iij,max (12)
式(11)和(12)中，Vj,max为节点j的最大承受电压，Vj,min为节点j的最小承受电压，Iij,max为支路(i，j)的最大承受电流。
新能源电源的决策空间约束：
式(13)中，SG,j为节点j的新能源电源的逆变器的容量。
基于上述构建初始无功电压控制模型的目标函数和约束条件，可构建一以电压偏差最小为目标的、包含配电网相关参数的、支路潮流形式的初始无功电压控制模型，上述初始无功电压控制模型如下：
V0＝1+α·Δk
αmin≤α≤αmax
nC,j∈Z，α∈Z (14)
式(14)中，NL为配电网的支路的集合，NC为配电网的电容器所在节点的集合，NG为配电网的新能源电源所在节点的集合。
具体的，上述新能源电源可以是光伏电源、风电电源、水电电源或其它新能源电源中的一种或多种。
步骤102，基于二阶锥松弛方法和上述初始无功电压控制模型，构建二阶锥规划无功电压控制模型；
本申请实施例中，基于二阶锥松弛方法，对前一步骤中得到的支路潮流形式的初始无功电压控制模型进行处理，以得到二阶锥规划无功电压控制模型。
可选的，上述基于二阶锥松弛方法和上述初始无功电压控制模型，构建二阶锥规划无功电压控制模型包括：
使
将上述约束条件中的式(3)、(4)、(7)、(11)和(12)分别转换为式(15)、(16)、(17)、(18)和(19)如下：
式(15)、(16)、(17)、(18)和(19)中，Wj为节点j的电压的平方，Eij为支路(i，j)的电流的平方；
将式(10)松弛为式(20)如下：
电容器的决策空间约束：
0≤QC,j≤nCmax,jq0,j (21)
有载调压变压器的决策空间约束：
(1+αmin·Δk)2≤W0≤(1+αmax·Δk)2 (22)
式(22)中，W0为平衡节点的电压的平方。
新能源的的决策空间约束：
构建目标函数如下：
基于上述式(15)至(23)的约束条件和式(24)的目标函数，可构建一以配电网损耗最小为目标的二阶锥规划无功电压控制模型，上述二阶锥规划无功电压控制模型如下：
步骤103，基于上述二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到上述配电网的运行参数参考值；
本申请实施例中，对上述二阶锥规划无功电压控制模型进行求解，以得到配电网的运行参数参考值，该运行参数参考值可包括：上述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值。
步骤104，基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型；
本申请实施例中，基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建一支线潮流形式的最终无功电压控制模型。
可选的，上述运行参数参考值包括：上述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值；
上述基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型包括：
基于上述支路潮流模型、上述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值，构建最终无功电压控制模型。
具体的，上述基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型可具体为：
基于支线潮流模型构建上述最终无功电压控制模型的约束条件：
将上述配电网的系统设为标幺值系统，故上述配电网的网络损耗如下：
式(26)中，Ploss为配电网的网络损耗有功功率；
进而可定义边际有功网损因子和边际有功传输因子如下：
DFp,j＝1-LFp,j (28)
式(27)和(28)中，LFp,j为节点j的边际有功网损因子，Pj为节点j的注入有功功率，Pij,*为上述运行参数参考值中的支路(i，j)的有功功率参考值，Mij,j为基于配电网的功率传输分布因子计算得到的支路(i，j)与节点j的关联因子，DFq,j为节点j的边际有功传输因子；
同理，可定义边际无功网损因子和边际无功传输因子如下：
DFq,j＝1-LFq,j (30)
式(29)和(30)中，LFq,j为节点j的边际无功网损因子，Qij,*为上述运行参数参考值中的支路(i，j)的无功功率参考值，DFq,j为节点j的边际无功传输因子；
基于式(26)至式(30)构建有功功率平衡约束和无功功率平衡约束如下：
式(31)和(32)中，Ploss,*为基于上述运行参数参考值得到的配电网的网络损耗有功功率，Qloss,*为基于上述运行参数参考值得到的配电网的网络损耗无功功率；
因配电网的节点的电压偏差较小，故可列式如下：
1-ξ≤Vj≤1+ξ (33)
式(33)中，ξ为一足够小的正数，故可基于式(33)推导如下：
将式(35)代入式(5)并去除因线损造成的电压损耗，以得到线性形式的电压平衡约束：
Vj＝Vi-(Pijrij+Qijxij) (36)
定义节点关联线损如下：
式(37)和(38)中，Fp,j为节点j的网络损耗的有功功率分摊量，Πj为与节点j连接的节点的集合，Fq,j为节点j的网络损耗的无功功率分摊量；
基于式(37)和(38)构建节点功率的线性组合约束如下：
构建目标函数如下：
基于上述式(31)、(32)、(36)、(39)和(40)的约束条件和式(41)的目标函数，可构建一以电压偏差最小为目标的支路潮流形式的最终无功电压控制模型，上述最终无功电压控制模型如下：
V0＝1+α·Δk
αmin≤α≤αmax
需要说明的是，上述最终无功电压控制模型为一混合整数二次规划模型，对该最终无功电压控制模型进行求解即可将与各无功电压控制设备相关的决策变量还原为离散形式，以便于后续对该各无功电压控制设备的控制。
步骤105，基于上述最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值；
本申请实施例中，基于对上述最终无功电压控制模型的追踪计算求解，以得到无功电压控制参数的实时最优值，其中，上述无功电压控制参数的实时最优值可用于控制配电网上的各无功电压控制设备，其中，上述无功电压控制设备可包括：电容器、新能源电源的逆变器和有载调压变压器中的一种或多种。
可选的，上述基于上述最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值包括：
每间隔第一预设时长，基于上述最终无功电压控制模型，计算得到无功电压控制参数的实时最优值。
进一步的，在上述基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型后，上述无功电压实时控制方法还包括：
每间隔第二预设时长，返回执行上述基于上述二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到上述配电网的运行参数参考值的步骤及后续步骤，其中，上述第一预设时长小于上述第二预设时长，以避免在无功电压控制中过于频繁地进行二阶锥规划问题的求解，提高无功电压控制的响应速度。
步骤106，基于上述实时最优值对上述配电网进行无功电压控制。
本申请实施例中，基于前一步骤得到的无功电压控制参数的实时最优值，确定无功电压控制策略，对各无功电压控制设备进行相应的控制，以实现对配电网各节点的无功电压的实时调控。
由上可见，本申请的技术方案通过基于支路潮流模型，构建配电网的初始无功电压控制模型；基于二阶锥松弛方法和初始无功电压控制模型，构建二阶锥规划无功电压控制模型；基于二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到配电网的运行参数参考值；基于支路潮流模型和运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型；基于最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值；基于实时最优值对配电网进行无功电压控制。基于本申请的技术方案，可避免在每次计算实时最优值时均需进行一次复杂度极高的二阶锥规划无功电压控制模型的计算，而是采用复杂度较低的基于支线潮流模型得到最终无功电压控制模型进行实时最优值的追踪计算，既保证了无功电压控制的良好的优化效果又提高了无功电压控制时的计算速度。
实施例二
本申请提供一种无功电压实时控制装置，如图3所示，无功电压实时控制装置30包括：
第一构建单元301，用于基于支路潮流模型，构建配电网的初始无功电压控制模型；
第二构建单元302，用于基于二阶锥松弛方法和上述初始无功电压控制模型，构建二阶锥规划无功电压控制模型；
第一计算单元303，用于基于上述二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到上述配电网的运行参数参考值；
第三构建单元304，用于基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型；
第二计算单元305，用于基于上述最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值；
控制单元306，用于基于上述实时最优值对上述配电网进行无功电压控制。
可选的，第二计算单元305具体用于：
每间隔第一预设时长，基于上述最终无功电压控制模型，计算得到无功电压控制参数的实时最优值。
进一步的，第三构建单元304还用于：
在上述基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型后，每间隔第二预设时长，触发上述第一计算单元，其中，上述第一预设时长小于上述第二预设时长。
可选的，上述运行参数参考值包括：上述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值；
第三构建单元304具体用于：
基于上述支路潮流模型、上述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值，构建最终无功电压控制模型。
由上可见，本申请的技术方案通过基于支路潮流模型，构建配电网的初始无功电压控制模型；基于二阶锥松弛方法和初始无功电压控制模型，构建二阶锥规划无功电压控制模型；基于二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到配电网的运行参数参考值；基于支路潮流模型和运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型；基于最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值；基于实时最优值对配电网进行无功电压控制。基于本申请的技术方案，可避免在每次计算实时最优值时均需进行一次复杂度极高的二阶锥规划无功电压控制模型的计算，而是采用复杂度较低的基于支线潮流模型得到最终无功电压控制模型进行实时最优值的追踪计算，既保证了无功电压控制的良好的优化效果又提高了无功电压控制时的计算速度。
实施例三
本申请还提供另一种无功电压实时控制装置，如图4所示，本申请实施例中的无功电压实时控制装置包括：存储器401、处理器402以及存储在存储器401中并可在处理器402上运行的计算机程序，其中：存储器401用于存储软件程序以及模块，处理器402通过运行存储在存储器401的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，存储器401和处理器402通过总线403连接。
具体的，处理器402通过运行存储在存储器401的上述计算机程序时实现以下步骤：
基于支路潮流模型，构建配电网的初始无功电压控制模型；
基于二阶锥松弛方法和上述初始无功电压控制模型，构建二阶锥规划无功电压控制模型；
基于上述二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到上述配电网的运行参数参考值；
基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型；
基于上述最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值；
基于上述实时最优值对上述配电网进行无功电压控制。
假设上述为第一种可能的实施方式，则在基于上述第一种可能的实施方式的第二种可能的实施方式中，上述基于上述最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值包括：
每间隔第一预设时长，基于上述最终无功电压控制模型，计算得到无功电压控制参数的实时最优值。
在基于上述第二种可能的实施方式的第三种可能的实施方式中，在上述基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型后，上述无功电压实时控制方法还包括：
每间隔第二预设时长，返回执行上述基于上述二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到上述配电网的运行参数参考值的步骤及后续步骤，其中，上述第一预设时长小于上述第二预设时长。
在基于上述第一种或第二种或第三种可能的实施方式的第四种可能的实施方式中，上述运行参数参考值包括：上述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值；
上述基于上述支路潮流模型和上述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型包括：
基于上述支路潮流模型、上述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值，构建最终无功电压控制模型。
由上可见，本申请的技术方案通过基于支路潮流模型，构建配电网的初始无功电压控制模型；基于二阶锥松弛方法和初始无功电压控制模型，构建二阶锥规划无功电压控制模型；基于二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到配电网的运行参数参考值；基于支路潮流模型和运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型；基于最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值；基于实时最优值对配电网进行无功电压控制。基于本申请的技术方案，可避免在每次计算实时最优值时均需进行一次复杂度极高的二阶锥规划无功电压控制模型的计算，而是采用复杂度较低的基于支线潮流模型得到最终无功电压控制模型进行实时最优值的追踪计算，既保证了无功电压控制的良好的优化效果又提高了无功电压控制时的计算速度。
实施例四
本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。具体的，该计算机程序包括计算机程序代码，上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中的一种，此处不作限定；该计算机可读存储介质可以为能够携带上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-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质中的一种，此处不作限定。需要说明的是，上述计算机可读存储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。
由上可见，本申请的技术方案通过基于支路潮流模型，构建配电网的初始无功电压控制模型；基于二阶锥松弛方法和初始无功电压控制模型，构建二阶锥规划无功电压控制模型；基于二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到配电网的运行参数参考值；基于支路潮流模型和运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型；基于最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值；基于实时最优值对配电网进行无功电压控制。基于本申请的技术方案，可避免在每次计算实时最优值时均需进行一次复杂度极高的二阶锥规划无功电压控制模型的计算，而是采用复杂度较低的基于支线潮流模型得到最终无功电压控制模型进行实时最优值的追踪计算，既保证了无功电压控制的良好的优化效果又提高了无功电压控制时的计算速度。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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，即将上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。
需要说明的是，上述实施例所提供的方法及其细节举例可结合至实施例提供的装置和设备中，相互参照，不再赘述。
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实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。这些功能究竟是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的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/设备实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以由另外的划分方式，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。
上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 (6)
1.一种无功电压实时控制方法，其特征在于，包括：
基于支路潮流模型，构建配电网的初始无功电压控制模型；
基于二阶锥松弛方法和所述初始无功电压控制模型，构建二阶锥规划无功电压控制模型；
基于所述二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到所述配电网的运行参数参考值；
基于所述支路潮流模型和所述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型；
基于所述最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值；
所述基于所述最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值包括：
每间隔第一预设时长，基于所述最终无功电压控制模型，计算得到无功电压控制参数的实时最优值；
在所述基于构建最终无功电压控制模型后，所述无功电压实时控制方法还包括：
每间隔第二预设时长，返回执行所述基于所述二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到所述配电网的运行参数参考值的步骤及后续步骤，其中，所述第一预设时长小于所述第二预设时长；
基于所述实时最优值对所述配电网进行无功电压控制。
2.根据权利要求1所述的无功电压实时控制方法，其特征在于，所述运行参数参考值包括：所述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值；
所述基于所述支路潮流模型和所述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型包括：
基于所述支路潮流模型、所述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值，构建最终无功电压控制模型。
3.一种无功电压实时控制装置，其特征在于，包括：
第一构建单元，用于基于支路潮流模型，构建配电网的初始无功电压控制模型；
第二构建单元，用于基于二阶锥松弛方法和所述初始无功电压控制模型，构建二阶锥规划无功电压控制模型；
第一计算单元，用于基于所述二阶锥规划无功电压控制模型，计算得到所述配电网的运行参数参考值；
第三构建单元，用于基于所述支路潮流模型和所述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型；
所述第三构建单元还用于：在所述基于所述支路潮流模型和所述运行参数参考值，构建最终无功电压控制模型后，每间隔第二预设时长，触发所述第一计算单元，其中，第一预设时长小于所述第二预设时长；
第二计算单元，用于基于所述最终无功电压控制模型，追踪计算得到无功电压控制参数的实时最优值；
第二计算单元具体用于：每间隔第一预设时长，基于所述最终无功电压控制模型，计算得到无功电压控制参数的实时最优值；
控制单元，用于基于所述实时最优值对所述配电网进行无功电压控制。
4.根据权利要求3所述的无功电压实时控制装置，其特征在于，所述运行参数参考值包括：所述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值；
所述第三构建单元具体用于：
基于所述支路潮流模型、所述配电网的各支路的电流参考值、各支路的有功功率参考值、各支路的无功功率参考值和各节点的电压参考值，构建最终无功电压控制模型。
5.一种无功电压实时控制装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至2任一项所述方法的步骤。
6.一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权利要求1至2任一项所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011258433.9A CN112421622B (zh) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | 一种无功电压实时控制方法及相关装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011258433.9A CN112421622B (zh) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | 一种无功电压实时控制方法及相关装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112421622A CN112421622A (zh) | 2021-02-26 |
| CN112421622B true CN112421622B (zh) | 2023-02-24 |
Family
ID=74781696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011258433.9A Active CN112421622B (zh) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | 一种无功电压实时控制方法及相关装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112421622B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103715701A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-09 | 国家电网公司 | 考虑电容器操作次数限制的主动配电网无功功率控制方法 |
| CN109617092A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-04-12 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种交直流混合电网动态无功优化方法及系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106159974B (zh) * | 2016-08-02 | 2019-01-15 | 清华大学 | 一种输配协调的分布式无功电压优化方法 |
-
2020
- 2020-11-12 CN CN202011258433.9A patent/CN112421622B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103715701A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-09 | 国家电网公司 | 考虑电容器操作次数限制的主动配电网无功功率控制方法 |
| CN109617092A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-04-12 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种交直流混合电网动态无功优化方法及系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 一种基于二阶锥规划的配电网无功优化算法;徐韬等;《科学技术与工程》;20190408;第19卷(第10期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112421622A (zh) | 2021-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Masoum et al. | Optimal placement, replacement and sizing of capacitor banks in distorted distribution networks by genetic algorithms | |
| Chen et al. | Consensus-based distributed control for photovoltaic-battery units in a DC microgrid | |
| CN106329523A (zh) | 考虑不确定性的有源配电网智能软开关鲁棒优化建模方法 | |
| CN107317334A (zh) | 一种电力系统网架重构方法和装置 | |
| CN110120670B (zh) | 含dpv配电网无功电压优化方法、终端设备及存储介质 | |
| CN105896575B (zh) | 基于自适应动态规划的百兆瓦储能功率控制方法及系统 | |
| CN105939017B (zh) | 考虑时段间耦合的无功优化的工程实用化求解方法 | |
| CN113890039B (zh) | 一种多端柔性直流配电网潮流调度优化方法 | |
| CN107332277B (zh) | 一种考虑源储荷运行特性的有源配电网孤岛运行方法 | |
| Hasan et al. | Virtual inertial support extraction using a super‐capacitor for a wind‐PMSG application | |
| CN116760047A (zh) | 基于安全强化学习算法的配电网电压无功控制方法及系统 | |
| CN114221351B (zh) | 电压无功调节方法、装置、终端及存储介质 | |
| CN112421622B (zh) | 一种无功电压实时控制方法及相关装置 | |
| CN107451743B (zh) | 一种考虑源荷运行特性的有源配电网孤岛运行方法 | |
| CN117035335A (zh) | 一种多阶段储能与输电网协同规划方法及系统 | |
| CN113839405B (zh) | 新能源孤岛经柔直电网送出系统参数优化方法及系统 | |
| CN113013884B (zh) | 一种用于含高渗透率光伏配电系统的三段式无功电压控制方法 | |
| CN112434922B (zh) | 一种基于零和博弈的城市电网系统安全性控制方法及装置 | |
| CN112615378B (zh) | 配电网高频谐振频移方法、装置以及计算机可读存储介质 | |
| CN112421623B (zh) | 一种应用于配电网的无功电压控制方法及相关装置 | |
| Soheilirad et al. | Wind farm reactive power optimization by using imperialist competitive algorithm | |
| Kannan et al. | Optimal capacitor placement and sizing using combined fuzzy-HPSO method | |
| CN114239252B (zh) | 电力系统运行方式生成方法、系统、计算机及存储介质 | |
| CN109713677B (zh) | 电网最优潮流模型建立方法、装置及电子设备 | |
| Bedawy et al. | Distributed Agent-Based Voltage Control Approach for Active Distribution Systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |