[发明专利]一种考虑多种控制模型下的分布式电源可注入域刻画方法

权利要求书

1.一种考虑多种控制模型下的分布式电源可注入域刻画方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、输入配电网线路数据、分布式电源模型参数、电压约束、线路潮流约束、变压器与上级电网的功率交换约束参数；

步骤2、根据步骤1中输入配电网线路数据、分布式电源模型参数、电压约束、线路潮流约束、变压器与上级电网的功率交换约束参数构建分布式电源模型及其约束集H(x)，得到分布式电源可注入域，在约束集内利用拉丁超立方采样获得多个初点值；

步骤2中分布式电源模型包括：发电机并网型分布式电源模型和逆变器并网型分布式电源模型；逆变器并网型分布式电源模型包括四种控制模式：有功无功控制、电压无功控制、恒功率因数控制和恒无功控制；

有功无功控制逆变器并网型分布式电源模型为：

所述电压无功控制逆变器并网型分布式电源模型为：

所述恒功率因数控制逆变器并网型分布式电源模型为：

Q_Invi＝P_Invi·tan(cos^-1(pf))

所述恒无功控制逆变器并网型分布式电源模型为：

Q_Invi＝Q_const

其中，Q_Invi为节点i处逆变器参与系统调解的无功；为逆变器有功无功控制中第一阶段的无功值；和为逆变器电压无功控制中的无功值；P_Invi为节点i处逆变器并网型分布式电源输出有功，P_Inv,min、P_Inv,max为节点i处逆变器并网型分布式电源输出有功输出极限值；V_Invi为逆变器节点处电压值；为逆变器节点处电压波动最小值和为逆变器节点处电压波动最大值；pf为逆变器的功率因数；Q_const为使用优化算法得到的结果值，同时其值保持不变；

得到分布式电源可注入域的具体实现方法：

将有功无功控制和电压无功控制逆变器并网型分布式电源模型的分段方程转化为非分段方程：

其中，N_PCi为第i个方程组中的分段方程数目；w为区间控制变量；a_j为分段方程系数；f_j(w)为分段控制函数；在有功无功控制逆变器并网型分布式电源模型中w代表P_Invi，在电压无功控制逆变器并网型分布式电源模型中代表V_Invi、w_j,min,和w_j,max分别是第j个分段区间的上下限；当并且p∈{1,…,N_PCi}时，得到a_p＝1,a_j≠p＝0andQ_Invi＝f_p(w)，即无功值由第P个区间方程计算得到；当约束区间j是个开区间时，此时区间系数ξ_j取一个较小的正数；以此可以让x无法取到区间的边界值；否则，如果是闭区间，则ξ_j＝0；

将分布式电源模型参数包括其潮流方程、电压约束、线路潮流约束、变压器与上级电网的功率交换约束、发电机并网型分布式电源模型和逆变器并网型分布式电源模型中的变量分为控制变量(u)和状态变量(y)进行表示：

其中，u＝[u₁,u₂]，u₁代表分布式电源的有功输出，即u₁＝[P_Geni,P_Invi]；u₂包括分布式电源的无功输出及平衡节点的电压幅值；u₂＝[Q_Geni,Q_Invi,V_s]，C_E为等式方程；C_I为不等式方程；N_Gen为发电机并网型分布式电源的个数；N_Inv为系统中逆变器并网型分布式电源个数；N_Invp为逆变器接入型分布式电源的控制方程数目；

通过松弛技术将不等式转化为等式：

若x＝(u₁,u₂,y(u₁,u₂),s(u₁,u₂,y(u₁,u₂)))，为松弛变量；则其约束方程为：

H(x)＝0,

为实数域；得到在分布式电源的有功输出空间上，在该空间上，满足配电网一系列安全约束方程的分布式电源可注入域：

步骤3、根据步骤2中创建的约束集H(x)构建所对应的动力学系统QH(x)；

步骤4、从步骤2中得到的每一个初始点开始对动力学系统QH(x)进行积分，直到收敛到一个稳定平衡流形上；

步骤5、判断|H(x)|≤ε，ε是一个极小的正整数，若满足，则积分所得到的点是一个可行点，进行步骤6，否则更换初始点继续计算；

步骤6、判断是否寻找完边界，若寻找完边界，则结束，否则返回步骤4。