[发明专利]数据驱动的配电网柔性变电站无模型自适应电压控制方法

权利要求书

1.一种数据驱动的配电网柔性变电站无模型自适应电压控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)根据选定的有源配电网，输入系统的参数信息，包括：柔性变电站的接入位置、容量和有功无功出力功率上限，柔性变电站初始出力水平，节点电压参考值U^ref，灵敏度分区阈值σ，电压控制误差精度，控制步长Δt，控制时段ΔT，优化时间T，控制器伪雅可比矩阵初始值，初始化优化时段s＝0；

2)依据步骤1)给出的有源配电网，调节柔性变电站有功传输功率及柔性变电站两端口无功出力水平，分别获取配电网各个节点电压量测的变化量，计算节点电压-柔性变电站出力的灵敏度向量；

3)依据步骤2)中所得到的节点电压-柔性变电站出力的灵敏度向量，依据灵敏度分区阈值划分柔性变电站的有效调节区域，初始化控制时刻t＝0，更新优化时段s＝s+1；

4)依据步骤3)确定的有效调节区域，计算电压控制误差，判断电压控制误差是否满足精度要求，若电压控制误差满足精度要求则转到步骤8)，若不满足则转到下一步；

5)以有效调节区各节点电压量测值与电压参考值之间的偏差最小为目标，建立无模型自适应的柔性变电站数据驱动电压控制模型；

6)采用梯度下降法求解所述的无模型自适应的柔性变电站数据驱动电压控制模型，得到柔性变电站电压控制策略并下发到柔性变电站；

7)执行步骤6)得到的柔性变电站电压控制策略，并获取有效调节区域的节点电压量测；

8)更新控制时刻t＝t+Δt，判断t是否大于控制时段ΔT，若不大于则转到步骤4)，若大于则转到下一步；

9)判断s*ΔT是否大于优化时间T，若大于则结束，若不大于则返回步骤2)。

2.根据权利要求1所述的数据驱动的配电网柔性变电站无模型自适应电压控制方法，其特征在于，步骤5)中所述的无模型自适应的柔性变电站数据驱动电压控制模型包括：

式中，表示t+Δt时刻配电网有效调节区域各个节点电压的估计值，U[t]是t时刻配电网有效调节区域各个节点电压的量测值，X[t]为柔性变电站有功无功出力向量，表示为其中P^sop[t]、分别表示t时刻柔性变电站有功传输功率及两端口无功出力，X[t]和X[t-Δt]分别表示t时刻和t-Δt时刻柔性变电站有功传输功率向量及两端口无功出力向量，Φ[t]表示t时刻伪雅可比矩阵，用来反映系统内部结构和参数，表达式为：

式中，是控制器估计出的t时刻有效调节区域节点电压，μ代表权重系数，Φ[t-Δt]表示t-Δt时刻的伪雅可比矩阵；

有效调节区各节点电压量测值与电压参考值之间的偏差最小目标J(X[t])表达为：

式中，λ代表权重系数。

3.根据权利要求1所述的数据驱动的配电网柔性变电站无模型自适应电压控制方法，其特征在于，步骤6)中所述的采用梯度下降法求解所述的无模型自适应的柔性变电站数据驱动电压控制模型的方法为：

式中，X[t]和X[t-Δt]分别表示t时刻和t-Δt时刻柔性变电站有功传输功率向量及两端口无功出力向量，表示t+Δt时刻配电网有效调节区域各个节点电压的估计值，Φ[t]表示t时刻伪雅可比矩阵，λ、ρ代表权重系数，P_r是投影算子，表示为：

式中表示约束域Θ的切平面的法向量，Θ是柔性变电站出力的约束域，满足

式中P^sop[t]、分别表示t时刻柔性变电站有功无功出力，S_n表示柔性变电站额定容量；

迭代求解伪雅可比矩阵Φ[t]的公式为：

若Φ[t]≤0.001或ΔX[t-Δt]≤0.001或sign(Φ[t])≠sign(Φ[1])，则Φ[t]＝Φ[1]，否则，Φ[t]取迭代求解伪雅可比矩阵Φ[t]公式的计算结果；

式中，其中Φ[t]和Φ[t-Δt]分别表示t时刻和t-Δt时刻的伪雅可比矩阵，Φ[1]为Φ[t]的初始值，用步骤2)中所得到的节点电压-柔性变电站出力的灵敏度向量表示，ΔU[t]＝ΔU[t]-U[t-Δt]，U[t]和U[t-Δt]分别表示t时刻和t-Δt时刻配电网有效调节区域各个节点电压的量测值，ΔX[t-Δt]＝X[t-Δt]-X[t-2Δt]，X[t-Δt]和X[t-2Δt]分别表示t-Δt时刻和t-2Δt时刻柔性变电站有功无功出力向量，μ和η代表权重系数。