[发明专利]一种配电网无功补偿优化方法及装置

说明书

本发明提供一种适用于“煤改电”集中地区配电网无功补偿优化方法及装置，获取接入配电网的空气源热泵的临界启动电压和配电网的网络损耗；对预先构建的配电网无功优化模型进行求解，得到无功补偿优化结果；其中，配电网无功优化模型是基于接入配电网的空气源热泵的临界启动电压和配电网的网络损耗构建的双层目标函数及其约束条件，能够实现静态和动态补偿相结合的无功补偿，能有效改善空气源热泵集中接入配电网后的无功损失情况。此外，本发明通过改进后的免疫粒子群法求解配电网无功优化模型，在保证抗体粒子多样性的同时，提升了算法迭代速度，能够迅速收敛获得全局最优解。

技术领域

本发明属于配电网技术领域，具体涉及一种考虑空气源热泵启动冲击的“煤改电”集中地区配电网无功补偿优化方法及装置。

背景技术

现有技术中的“煤改电”工程主要是采用电采暖替代传统的燃煤取暖，其中空气源热泵具有节能、高效等诸多优势，是目前北方郊区、农村等分散式取暖地区大量推广应用的电采暖设备。但是由于空气源热泵的压缩机为异步电机类型，其在启动过程中会产生较大的感性电流(5-8倍额定电流)，因此会造成容性无功的大量缺额。当无功缺额较大时会对电网电压形成较大冲击，进而可能导致电机启动失败。同时由于“煤改电”地区施行的补贴电价政策，因此在大量空气源热泵使用地区的集中采暖时段，通常多台空气源热泵集中使用，极大地拉低电网电压，在电网电压已经跌至安全电压附近时，再有空气源热泵启动接入，则会进一步恶化电网电压，导致电压大幅跌落，甚至降至空气源热泵启动电压以下，引发空气源热泵启动失败。

随着空气源热泵的不断推广，接入规模越来越大，现有配电网无法满足空气源热泵接入的需求，尤其在“煤改电”集中改造的地区，空气源热泵的群聚现象更为明显，会造成更大的无功缺口，对配电网电压的影响更为明显，目前尚没有相关文献对此问题展开研究。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种配电网无功补偿优化方法及装置，该方法及装置用于解决现有配电网无法满足空气源热泵接入需求的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

为了实现上述发明目的，本发明的实施例提供了一种配电网无功补偿优化方法，包括下述步骤：

获取接入配电网的空气源热泵的临界启动电压和配电网的网络损耗；

对预先构建的配电网无功优化模型进行求解，得到无功补偿优化结果；

所述配电网无功优化模型基于接入配电网的空气源热泵的临界启动电压和配电网的网络损耗构建的双层目标函数及其约束条件。

进一步地，所述配电网无功优化模型的构建包括：

基于满足空气源热泵的临界启动电压约束条件的要求，构建所述配电网无功优化模型的第一层目标函数f₁；

以配电网的网络损耗最小为目标，构建所述配电网无功优化模型的第二层目标函数 f₂；

配置双层目标函数的约束条件。

进一步地，所述第一层目标函数f₁如下式：

所述第二层目标函数f₂如下式：