[发明专利]一种主动配电网无功电压分层分布协调控制方法

说明书

本发明涉及一种主动配电网无功电压分层分布协调控制方法，包括：对主动配电网进行无功电压控制层级与控制区域的划分；对主动配电网进行无功电压的全局优化；对主动配电网各控制区域进行无功电压实时控制。本发明提供的技术方案解决了适用于大规模主动配电网的无功电压控制问题，根据本发明所提出的分层分布控制方法，可在主动配电网的优化控制计算过程中采用多线程技术，对多个控制区域的计算与控制并行处理，大大提高了主动配电网无功电压分析与控制的效率。

技术领域

本发明涉及一种配电网自动化技术领域的协调控制方法，具体涉及一种主动配电网无功电压分层分布协调控制方法。

背景技术

在电力系统中，传统配电网的作用是进行电能的分配，结构呈辐射状，潮流由根节点向末节点单向流动。随着主动配电网的快速发展，当大量分布式电源接入后，主动配电网内部的潮流分布发生变化，潮流方向由单向变为双向，整体提高了馈线上各节点的电压水平,使得主动配电网的控制愈发复杂，一旦控制不好容易造成电压越限。另外，间歇性分布式电源的出力具有较强的随机性，传统的长时间尺度优化无法适应主动配电网中分布式电源与负荷的频繁变化，使得控制指令的时效性下降；同时，针对单一控制目标的控制不能兼顾配电网中不同电压等级系统的无功电压控制需求，影响主动配电网的供电质量。因此，研究适用于主动配电网的无功电压控制新方法，具有十分重要的意义。

大量分布式电源的接入改变了主动配电网中的潮流分布，此外，间歇性分布式电源的出力具有较强的随机性，会导致馈线节点电压波动，引发主动配电网电压稳定问题。与此同时，主动配电网中电压等级繁多，不同电压等级的优化控制方法不同，无法进行统一的建模计算。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种主动配电网无功电压分层分布协调控制方法，能够实现主动配电网中不同电压等级系统的无功电压控制目标，在平抑分布式电源波动的同时，改善主动配电网的电压状况。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种主动配电网无功电压分层分布协调控制方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

步骤1：对主动配电网进行无功电压控制层级与控制区域的划分；

步骤2：对主动配电网进行无功电压的全局优化；

步骤3：对主动配电网各控制区域进行无功电压实时控制。

进一步地，所述步骤1中，根据电压等级和拓扑结构对主动配电网进行无功电压控制层级与控制区域的划分：以110kV/10kV变压器低压侧母线为关口，单条10kV馈线以及其上接入的分布式电源、柔性负荷与无功电压设备作为一个控制分区，构成区域控制层，即低压系统；110kV系统作为全局优化层，即高压系统；

在优化与控制的时间尺度上，全局优化采用小时级的优化周期，计算得到全局的最优运行状态；各控制区域采用分钟级的控制周期跟踪全局优化结果，实现对各控制区域的实时控制。

进一步地，所述步骤2中，以全局优化层的初始潮流数据与分布式电源功率预测数据建立无功优化数学模型如下：

min f(x)

s.t.g₁(x)＝0

(1)

g₂(x)＝0

h_min≤h(x)≤h_max