[发明专利]一种辐射状配电网的电压调节方法和装置

权利要求书

1.一种辐射状配电网的电压调节方法，其特征在于，包括：

S1：利用数学规划模型建立整个辐射状配电网的电压调节模型，并根据配电网的电力物理原理设定电压调节目标，所述电压调节目标包括获取最小化无功出力成本函数和最小无功偏差惩罚；

S2：基于所述电压调节模块将任务按结构进行分解得到子问题，并利用内点法对所述子问题进行求解，并实施所述子问题的解；

S3：建立随机异步优化机制对所述子问题进行优化启动各个节点的计算，各个节点的计算结果用于更新调度总线上的分布式发电机组的无功注入，以对所述辐射状配电网进行电压调节。

2.如权利要求1所述的辐射状配电网的电压调节方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11：根据DistFlow方程对所述辐射状配电网进行潮流建模得到所述电压调节模型，所述潮流建模包括有功潮流建模和无功潮流建模；

S12：调节总线上分布式发电机组的无功注入量；

S13：根据配电网的电力物理原理设定所述电压调节目标。

3.如权利要求2所述的辐射状配电网的电压调节方法，其特征在于，所述步骤S11包括：

利用公式进行有功潮流建模；利用公式进行无功潮流建模；有功潮流和无功潮流之间的关系为

其中，V_j分别表示总线第j个节点的有功功率消耗量、有功功率的生产量、无功功率消耗量、无功功率生产量、电压幅值；V_i表示总线第i个节点的电压幅值；P_ij,Q_ij,I_ij,r_ij,x_ij分别表示由节点i,j组成的联络线的有功潮流、无功潮流、电流的幅值、电阻、电抗。

4.如权利要求3所述的辐射状配电网的电压调节方法，其特征在于，所述步骤S13包括：

利用公式计算最小化无功出力成本；利用公式(V_j-1)²获取最小无功偏差惩罚；基于所述最小化无功出力成本和所述最小无功偏差惩罚计算所述电压调节目标，计算公式为

设置无功平衡约束为分布式机组的无功处理限制分布式机组的装机容量限制和线路热极限约束

5.如权利要求4所述的辐射状配电网的电压调节方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21：对各个节点进行子问题的建立和求解；针对节点j，启动节点j时子问题为：

其中，Q_jk为子问题的优化变量，j是被启动的节点序号，而k为节点j的任意子节点的序号，C_j所有节点j的子节点集合；

S22：任意节点j的电压偏差为决策变量为Q_jk，,k∈C_j，利用汇总的电压偏差来计算梯度进行所述子问题求解；

S23：调节节点j及子节点k的无功注入，以实施所述子问题的计算结果。

6.如权利要求5所述的辐射状配电网的电压调节方法，其特征在于，所述步骤S23包括：

利用公式实施所述子问题的计算结果，子问题的计算结果为Q_jk，,k∈C_j，本次计算的结果，为优化前的值。

7.如权利要求1-5任一项所述的辐射状配电网的电压调节方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31：以预设概率启动配电网中所有节点，当启动的节点是叶子节点，则转到步骤S33，否则，进入步骤S32；

S32：进行启动节点的本地优化；

S33：启动下一步迭代，直至完成所有节点的启动，得到各个节点启动后的计算结果。

8.一种辐射状配电网的电压调节装置，其特征在于，包括：

建模模块，用于利用数学规划模型建立整个辐射状配电网的电压调节模型，并根据配电网的电力物理原理设定电压调节目标，所述电压调节目标包括获取最小化无功出力成本函数和最小无功偏差惩罚；

求解模块，用于基于所述电压调节模块将任务按结构进行分解得到子问题，并利用内点法对所述子问题进行求解，并实施所述子问题的解；

优化模块，用于建立随机异步优化机制对所述子问题进行优化启动各个节点的计算，各个节点的计算结果用于更新调度总线上的分布式发电机组的无功注入，以对所述辐射状配电网进行电压调节。