[发明专利]一种10kV供电区域的无功电压优化控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种10kV供电区域的无功电压优化控制方法及系统，包括获取供电台区内所有节点的电网数据，根据所述电网数据计算三相不平衡度；若三相不平衡度小于或等于2％，则根据电网数据确定电压越限的节点；分别计算每个电压越限节点对供电台区内各个调控单元的电压灵敏度，根据电压灵敏度确定调控单元；建立调控模型；采用混合智能算法对求解所述调控模型，输出对无功电压的控制指令至调控单元。本申请提供的方案发挥了分布式光伏的电压调控作用，实现了配电网小时级静态无功优化与实时动态无功优化的结合，能有效控制10kV配电网各节点电压，减小电压波动幅度，避免设备频繁动作，在保障安全性的同时兼顾了经济性。

技术领域

本发明涉及电力系统无功电压控制技术领域，更具体的，涉及一种10kV供电区域的无功电压优化控制方法及系统。

背景技术

低压配电网存在着三相不平衡严重、供电半径长、网络损耗大、线路末端电压质量差、智能调压设备缺乏等问题。受限于控制方式及网络通道原因，传统电压控制方式中的AVC(Automatic Voltage Control，自动电压控制)系统范围无法延伸到低压配电网最末端，且存在计算复杂、智能化及灵活性不强的缺点，基于就地控制的VQC方式又由于缺乏整体层面上的协调，控制效果不佳。

此外，我国光伏发电从2013年开始呈现爆发式增长，到2019年累计装机容量实现了超10倍增长，而随着近年来国家政策往分布式光伏发电的倾斜，我国光伏发电市场结构发生明显变化，分布式光伏发电累计装机容量份额持续提升，到2019年其市场占比已提升至30.7％。

分布式光伏大规模接入低压配电网可能会出现潮流倒送、线路末端电压越上限的情况，且分布式光伏出力的间歇性和随机波动性会加剧电压波动，导致传统调压装置(如并联电容器组、变压器分接头)频繁动作，影响设备寿命，使得配电网的电压控制更为复杂。而传统配电网电压控制未发挥分布式光伏的无功电压调节能力，缺乏连续的精细化调控。

发明内容

本发明目的在于提供了一种10kV供电区域的无功电压优化控制方法及系统，以解决现有技术无法实现连续精细化调控电压的问题。本发明提出的方法用于实现含分布式光伏的10kV配电网电压控制。

第一方面，本申请提供了一种10kV供电区域的无功电压优化控制方法，包括：

获取供电台区内所有节点的电网数据，根据所述电网数据计算三相不平衡度；

若三相不平衡度小于或等于2％，则根据电网数据确定电压越限的节点；

分别计算每个电压越限节点对供电台区内各个调控单元的电压灵敏度，根据电压灵敏度确定调控单元；

建立以变压器档位、电容器组数、分布式光伏无功出力为控制变量，以节点电压偏差最小和网损最小为优化目标的调控模型；

采用混合智能算法对求解所述调控模型，输出对无功电压的控制指令至调控单元。

在一些实施例中，所述根据所述电网数据计算三相不平衡度的步骤包括：

去除电网数据中的谐波信号；

将去除谐波信号的电网数据进行离散化处理，利用对称分量法分解出基波正序分量、负序分量和零序分量

其中U_p、U_n和U₀分别为正序分量、负序分量和零序分量，为旋转因子，U_a、U_b和U_c为三相电压相量；

由序分量计算出三相不平衡度，电压的零序不平衡度负序不平衡度

在一些实施例中，若三相不平衡度大于2％，则生成三相不平衡治理预警信号。

在一些实施例中，所述计算每个电压越限节点对供电台区内各个调控单元的电压灵敏度的步骤包括：