[发明专利]一种配电网无功控制方法和系统

说明书

本发明提供的一种配电网无功控制方法和系统，包括：获取配电网的原始数据；根据原始数据，计算配电网中各节点间的电气距离，节点包括负荷节点和无功源；将电气距离输入预先建立的分区模型，得到配电网的最优分区方案；基于最优分区方案，将电气距离输入预先建立的主导节点选择模型，得到各分区中的主导节点；对各分区内主导节点电压进行监测，判断是否有电压越限，并对电压越限的主导节点进行分区内无功补偿。本发明通过分区使得每个区域都有足够的无功条件能力，通过主导节点进行无功补偿改善有源配电网无功电压控制效果；避免无功在配电网中远距离传输，实现无功的就地平衡。

技术领域

本发明属于分布式电源并网领域技术领域，具体涉及一种配电网无功控制方法和系统。

背景技术

配电网中分布式光伏渗透率越来越高，而光伏发电的随机性增加了配电系统的不确定性，给配电网无功电压控制带来了严峻的挑战。不恰当的无功电压控制可能增加线路中无功功率的流动，导致网络损耗增大。

分布式光伏通过逆变器并网，具有无功调节能力，可以与配电网中的并联电容器等传统无功调节设备协调控制节点电压，从而增加配电网的无功调节能力。但是高渗透率的分布式光伏作为可控无功源接入配电网，会导致无功电压控制问题越来越复杂，调度难度也越来越大。

最简单的电力网络分区是根据地域或电网所属的电力公司进行划分，但是仅考虑电网的自然属性而没有考虑电网的电气特性，所得的分区结果是不合理的。目前广泛应用的分区方法基本都是基于电气距离的原则，只是在目标函数、优化模型和求解方法上各有不同。当分布式光伏大规模接入时，往往会无法保证每个区域都有充足的无功调节能力，影响无功控制效果。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种配电网无功控制方法，其改进之处在于，包括：

获取配电网的原始数据；

根据所述原始数据，计算配电网中各节点间的电气距离，所述节点包括负荷节点和无功源；

将所述电气距离输入预先建立的分区模型，得到配电网的最优分区方案；

基于所述最优分区方案，将所述电气距离输入预先建立的主导节点选择模型，得到各分区中的主导节点；

对各分区内主导节点电压进行监测，判断是否有电压越限，并对电压越限的主导节点进行分区内无功补偿。

优选的，所述分区模型的建立，包括：以最小化区域无功平衡冗余度、区域内耦合度和区域外耦合度为目标，并分别根据无功平衡冗余度、区域内耦合度和区域外耦合度的重要程度，确定无功平衡冗余度、区域内耦合度和区域外耦合度的权重，建立分区模型；

所述主导节点选择模型的建立，包括：以最小化可观性指标和可控性指标为目标，并分别根据主导节点可观性和可控性重要程度，确定可观性指标和可控性指标的权重，建立主导节点选择模型。

优选的，所述分区模型如下式所示：

min

其中，min F₁表示分区模型的目标函数；表示区域无功平衡冗余度，α₁表示的权重；表示区域内耦合度，α₂表示的权重，表示区域外耦合度，α₃表示的权重；

式中，区域无功平衡冗余度的计算式如下：

式中，K表示分区后的区域总个数；表示区域k内第i_k个可用无功源的无功上限；表示区域k内第j_k个无功负荷；G_k表示区域k内无功源的个数，L_k表示区域k内负荷节点个数；u_k和l_k分别均为中间变量；