[发明专利]基于日实时的动态无功优化方法

说明书

本发明涉及一种基于日实时的动态无功优化方法，由负荷状态采集器连接到各负荷点，采集各负荷大数据，进行处理，并传输给无功控制装置以及变压器分接头。根据大数据的分析，优化指导整个电力网络的运行，本发明直接从电网中读取所需数据，利用智能化算法有效节省运算时间，科学权衡各无功控制器的变化状态，实时反映电网变化情况。对未来的动态无功优化领域提供最坚实的理论基础，以大数据为支撑，以科学的运行机制实现电网的动态无功优化，进而产生巨大的经济利益。

技术领域

本发明涉及一种动态无功控制技术，特别涉及一种基于日实时的动态无功优化方法。

背景技术

日实时的动态电力系统无功优化指在一天内，当电力系统中的负荷参数、线路参数和功率参数一定时，同时满足系统变量约束条件(五个变量约束条件)，通过调节控制变量大小，即发电机端电压、无功补偿装置的投切组数和变压器的分接头位置，使系统的有功网损达到最低。在包括以上一些基本措施外，还包括智能化算法进行优化和大数据处理分析过程，优化了整个系统运行过程，并将优化思想运用于实际工程中，更具有才实际参考价值。

旧时的动态电力系统无功优化是一个包括连续变量和离散变量的模型，是一个非线性的复杂问题，将其用通用的数学模型进行表达，具体如下：

S_Tk≤S_T K＝1,2,3...M

S_Ck≤S_C K＝1,2,3...L (3)

式中V_GIt：各时段发电机的机端电压；T_t：各时段变压器分接头档位位置。Q_CIt：各时段无功补偿装置发出的无功功率。Q_GIt:各时段发电机发出的有功功率，S_TK：一段时间内K个有载变压器分接头动作次数；S_CK：一段时间内第k个电容器总动作次数。

其中式(1)为目标函数，表示为一天的电力系统有功网损最小值；式(2)为一天内系统的功率等式方程；式(3)为动态电力系统无功优化的控制变量和状态变量不等式约束条件。

针对于当前的动态电力系统无功优化问题，很多学者研究时，都是只是单一的对节点电压、节点电流、功率流动等数据进行单一分析，并没有进行系统的处理，而且大多都采用直接的方法进行求解，如非线性内点法，序列二次规划算法。这些方法存在一定的缺陷：

若采用非线性内点法和序列二次规划算法，计算量均很大，导致运行效率低，而都需要计算海森矩矩阵，求解复杂；

若只是单纯采集记录节点上的电流和电压数据、以及功率流动，不经过系统性的分析，将会对优化结果造成较大的误差。特别是在实际的电力系统中，节点数很多，所测的数据很多，若不进行一定技术处理，系统运行正确率会受到影响。

而且当前技术动态无功优化技术，大多是只调节有载调压变压器或者单单投切电容器，或者是变压器和电容器同时动作，前两者对动态无功优化并没有很大的改进，而后者则减少了元件的使用寿命。故当前技术还有待提高和发展。

发明内容

本发明是针对动态无功优化存在的问题，提出了一种基于日实时的动态无功优化方法，解决现有的算法计算量巨大、效率差和正确率低以及设备元件寿命的问题。

本发明的技术方案为：一种基于日实时的动态无功优化方法，具体包括如下步骤：