[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

说明书

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：根据选定的有源配电网，输入系统的参数信息；依据给出的有源配电网，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；初始化控制时刻，更新优化时段；判断电压控制误差是否满足精度要求；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；求解该模型，得到柔性变电站电压控制策略并下发到柔性变电站；执行柔性变电站电压控制策略；更新控制时刻。本发明能够实现对含柔性变电站的配电网电压优化控制问题的求解。

技术领域

本发明涉及一种配电网电压控制方法。特别是涉及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。

背景技术

分布式电源(Distributed Generation,DG)的高渗透率接入使配电系统的形态特征和运行调控发生了显著变化，在运行中带来馈线功率大幅波动以及电压越限等诸多问题，使系统的运行控制面临着巨大挑战。然而，传统配电系统的调节手段有限，尤其是针对一次系统的控制手段严重匮乏，且已有装备多是针对无功功率的调节。

随着先进电力电子技术逐渐成熟，配电层面中柔性电力电子装备广泛应用，有效提升了配电系统的运行可控性和灵活性。其中，被用于取代传统联络开关的智能软开关作为网络侧代表性柔性配电装备，是柔性变电站重要组成部分。其馈线柔性互联和灵活运行调控能力成为配电系统形态发展的重要驱动力。柔性变电站具备灵活、快速、精确的功率交换控制功能，通过改善相连馈线间的潮流分布，可以有效应对分布式电源接入带来的电压越限问题。然而在实际复杂的运行环境下，配电网的准确参数难以获得，而柔性变电站的日前优化策略一般不适合运行状态的频繁变化。因此，在缺乏精确参数的情况下，构建一种更智能、更具适应性的柔性变电站调节模式对于配电网优化运行至关重要。

智能量测终端和通信网络的快速发展推动了配电系统高度信息化，多源异构的配用电大数据急剧增长，且蕴含着用户行为特性、系统态势发展等极为重要的信息。数据驱动不依赖受控系统的详细数学模型信息，仅通过利用量测数据，统计性描述复杂环节的输入输出关系，实现复杂环节未知特性的模拟构建。数据驱动控制能有效地解决机构建模中缺乏精确参数的问题，有效避免了传统机理建模的局限性，对高度非线性和强不确定性具有很强的适用能力。

配电网无模型自适应电压控制方法是基于数据驱动的配电网电压控制方法，其理论基础是利用一个新引入的伪偏导数或伪雅可比矩阵的概念，在受控系统轨线附近用动态线性时变模型来代替一般非线性系统。此方法无需知道配电网详细数学模型，只需根据配电网实时运行数据建立数据模型，便能够动态自适应地刻画系统输入输出关系，进而实现配电网电压控制的目标。

因此，提出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，为配电网电压优化问题提供新的思路，有助于配电侧安全性和用户体验的提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种更智能、更具适应性的柔性变电站调节模式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。

本发明所采用的技术方案是：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，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；