[发明专利]基于内点法和变领域搜索的动态规划法的二阶段区域电网无功优化方法

权利要求书

1.基于内点法和变领域搜索的动态规划法的二阶段区域电网无功优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立所述区域电网动态无功优化模型M；

2)利用内点法对区域电网动态无功优化模型M进行解算，得到连续最优解。

3)利用变领域搜索动态规划法对连续最优解进行解算，得到区域电网动态无功优化模型M的最优潮流。

2.根据权利要求1所述的基于内点法和变领域搜索的动态规划法的二阶段区域电网无功优化方法，其特征在于，区域电网动态无功优化模型M的目标函数如下所示：

min f＝α₁f₁+α₂f₂ (1)

式中，f₁表示归一化处理后的网络总有功损耗；f₂表示一个控制周期内离散设备动作成本；a₁和a₂为权重；

其中，网络总有功损耗目标函数如下所示：

式中，f₁表示归一化处理后的网络总有功损耗；T为融合后的时段总数；ΔT_t为融合后第t个时段的时间长度；N_L为负荷节点集合；P_S,t为t时段平衡节点即上级电网等值电源节点对该区域注入的有功功率；P_L,t,i为第i个负荷节点的负荷有功功率；P_loss,t为第t个时段损失的有功功率；

离散设备动作成本目标函数如下所示：

式中，f₂表示一个控制周期内离散设备动作总成本数；N_c和N_k分别表示无功补偿点和有载调压变压器集合；m_T,k和m_c,a分别表示第k台变压器和第a个无功补偿点补偿设备周期内动作总次数；ω_T,k和ω_c,a分别表示变压器分接头和补偿电容器的动作成本系数；C(x,ω)表示计算函数；

区域电网动态无功优化模型M的约束条件包括功率平衡约束、控制变量不等式约束、状态变量不等式约束和并联变压器档位一致约束；

其中，功率平衡约束如下所示：

式中，P_i,t、Q_i,t分别表示第t个时段节点i的有功功率和无功功率；U_i,t、U_j,t分别表示第t个时段节点i和节点j的电压幅值；θ_ij,t表示第t个时段节点i和节点j之间的相角差；G_ij、B_ij表示支路ij的导纳；Q_c(n_c,t,i,U_i,t)表示节点i处投入的n_c,t,i组电容器在节点电压幅值为U_i,t的情况下发出的无功功率大小；N_B为所有节点集合；n为节点总数；

控制变量不等式约束分别如公式(5)至公式(8)所示，即：

式中，和分别表示第k台变压器的档位上下限值；T_t,k表示第k台变压器在第t个时段的档位值；T_t-1,k表示第k台变压器在第t-1个时段的档位值；和分别表示第a个电容补偿点可投入的电容器组数上下限值；n_c,t,a表示第a个电容补偿点在第t个时段可投入的电容器组数；n_c,t-1,a表示第a个电容补偿点在第t-1个时段可投入的电容器组数；M_T,k和M_c,a分别表示第k台变压器和第a个补偿电容器组全天总动作次数限制；

状态变量不等式约束分别如公式(9)和公式(10)所示，即：

V_t,i,min≤V_t,i≤V_t,i,max i∈N_lb (9)

式中，V_t,i,max和V_t,i,min分别表示t时段节点i处电压幅值约束的上下限值；V_t,i表示t时段节点i处电压幅值；N_lb为变电站负荷侧母线节点集合；和分别表示t时段第s个变电站高压进线侧的功率因数角的上下限值；P_t,s和Q_t,s分别为该变电站吸收的有功和无功功率；

并联变压器档位一致约束如下所示：

T_t,k＝T_t,k′ (11)

式中，T_t,k′表示并联电压器k'在t时段的档位值。