[发明专利]基于输配电网综合效益的无功电压协调控制方法

权利要求书

1.一种基于输配电网综合效益的无功电压协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

下级电网向上级控制中心上传关口特性，其中，所述关口特性包括调节能力、控制需求和优化效益；

所述上级控制中心将所述关口特性转化为以关口变量表征的协调变量约束及目标修正项，建立上下级无功电压协调优化全局模型；

根据所述上下级无功电压协调优化全局模型，对所述上级管辖电网进行虚拟控制分区，得到多个虚拟控制分区的协调优化计算模型;

所述上级控制中心根据所述协调优化计算模型，计算得到所述下级电网的关口协调变量的优化值并发送至所述下级电网；

所述下级电网根据所述关口协调变量的优化值，在自动电压控制AVC算法中加入协调变量约束，得到基于输配电网综合效益的虚拟控制分区优化策略；以及

所述上级电网和所述下级电网根据所述虚拟控制分区优化策略进行无功电压协调控制。

2.如权利要求1所述的基于输配电网综合效益的无功电压协调控制方法，其特征在于，所述调节能力用于表示所述下级电网对所述关口无功的可调控范围。

3.如权利要求1所述的基于输配电网综合效益的无功电压协调控制方法，其特征在于，所述控制需求用于控制所述下级电网电压合格，以及所示关口电压需要上级控制的约束范围。

4.如权利要求1所述的基于输配电网综合效益的无功电压协调控制方法，其特征在于，所述优化效益为在控制所述虚拟控制分区优化策略在效益上不发生冲突时，在协调优化计算模型中考虑的各下级电网效益。

5.如权利要求1所述基于输配电网综合效益的无功电压协调控制方法，其特征在于，所述优化效益根据下级电网AVC，以所述关口变量为自变量，通过曲线形式或区间形式表述。

6.如权利要求1所述基于输配电网综合效益的无功电压协调控制方法，其特征在于，还包括改进算法，用于将虚拟控制分区进行优化计算，整合生成新的虚拟分区，其中，所述新的虚拟分区的数目少于优化前的虚拟分区数目。

7.如权利要求1所述的基于输配电网综合效益的无功电压协调控制方法，其特征在于，所述上级控制中心进行优化计算，得到各控制分区VACE设定值。

8.如权利要求6所述基于输配电网综合效益的无功电压协调控制方法，其特征在于，所述将虚拟控制分区进行优化计算，整合生成新的虚拟分区进一步包括：

步骤1：选择约束子空间S_in'开始进行计算；

步骤2：令当前计算的所述约束子空间为S_ij'，求解如下计算模型：

min f_H(x',u',Q_Li,U_Hi)

s.t.g_i(x',u',U_Hi,Q_Li)=0

    h_j(x',u',U_Hi,Q_Li)≤0

    x'_min<x'<x'_max

    u'_min<u'<u'_max

    Q_Lij∈S'_ij=[l'_ij,u'_ij]i=1,2,…,N,1≤j≤n

    U_Hi，min<U_Hi<U_Hi，max i＝1,2,…,N'

    -δ≤I_i,VACE+C_i,VACEΔu'_i≤δ

其中，x’，u’为上级电网状态量x与控制量u的子集，U为所述关口电压，Q为所述关口无功，min和max分别表示对应的最大和最小阈值，I_i,VACE为所述约束子空间i的VACE指标，C_i,VACE为所述约束子空间i对VACE的控制灵敏度，Δu_i'为控制偏差，δ为区域电压控制系统允许的VACE最大偏差。计算得到局部最优解f_ij，opt'，可以得到协调子区i约束子空间S_in'的局部最优解落点x_ij'以及局部最优解f_{HL，ij，opt}，其中，

f_{HL，ij，opt}=f'_ij，opt+f'_ij

步骤3：如果落点x_ij'属于其他子空间S_ik'，则根据的关系，得到子空间S_ik'的局部最优解f_{HL，ik，opt}，其中，f_{HL，ik，opt}=f'_ij，opt+f′_ik。

如果所述落点x_ij'属于多个子空间，则将区间级别编号最小的区间编号记为N_TEMP。由于f′_ik<f'_ij，所述区间级别编号N_TEMP的局部最优解f_{HL，ik，opt}为所述多个空间的网损相对最小的解。

步骤4：若是第一次计算，记所述区间级别编号N_TEMP的所述局部最优解f_HL,ik，opt为f_{HL，i，temp}，并记当前落点x_ij'为x_i，temp。若已经进行过一次计算，比较所述f_{HL，ik，opt}与所述f_HL,i，temp，若满足f_{HL，ik，opt}<f_{HL，i，temp}，则令f_{HL，i，temp}=f_{HL，ik，opt}，x_i，temp=x_ij'；否则，如果满足f_{HL，i，temp}<f'_ij，opt+f_i1'，则改进算法迭代结束。

步骤5：若所述区间编号N_TEMP+1不为零，取对应所述约束子空间执行步骤2。

若所述区间编号N_TEMP+1为零，则改进算法迭代结束。

步骤6：单个所述控制分区i计算结束，得到所述控制分区i的所述最优解f_HL，i，opt和最优解落点x_i，其中，f_HL，i，opt=f_{HL，i，temp}，x_i＝x_i，temp。