[发明专利]一种配电网三相负载不平衡调节优化方法及系统

说明书

本发明公开了一种配电网三相负载不平衡调节优化方法及系统，包括以下步骤：步骤S1、基于配电网三相负载的电控参数构建用于配电网三相负载不平衡调节参数优化的多目标优化模型；步骤S2、基于所述电控参数量化所述多目标优化模型的约束框架；步骤S3、利用智能搜索算法基于所述多目标优化模型在约束框架约束下求得配电网三相负载不平衡调节参数优化的最佳优化方案。本发明依据不平衡度、线损和换相成本构建目标函数，将负载不平衡优化问题转变为最小化多目标优化问题，以此建立多目标优化模型实现在有效性、经济性和时效性三者中的权衡，完成最佳的三相负载不平衡优化方案。

技术领域

本发明涉及电网调节技术领域，具体涉及一种配电网三相负载不平衡调节优化方法及系统。

背景技术

配电网作为直接向普通用户负载供电的电网，具有网络结构复杂，负载设备类型多样，负载分布点多面广等特点，由于相当部分的用户负载具有单相、不对称、不均衡、非线性等用电特性，因此，低压配电网普遍存在三相负载不平衡、无功功率过大等电能质量问题，导致各相电流大小不相等、零线电流不为零，而各相电流的不平衡，导致配电变压器和配电线路的线损增加，配电变压器出力减少，对电网的安全与经济运行造成很大的影响。

为了治理三相负载不平衡电能质量问题，近年来，低压配电网三相负载不平衡调节技术相继出现了电容电感调节、SVG快速动态调节等多种调节方法。现有技术CN201910320569.9公开了一种配电网三相负载不平衡调节参数优化值的计算方法，根据配电网运行规律得出配电网三相线损函数并对该函数求最小值解，将配电网实时检测到的三相有功功率与无功功率数据代入该函数最小值解对应的计算公式，计算得出使配电网三相线损最小的3组相线与相线之间连接的电容或电感容量值，然后通过电力开关实时投切相应的电容或电感容量值，即可实现配电网三相线损最小的目的,克服了目前采用非线性规划优化方法或穷举法存在的计算步骤繁琐复杂、迭代和循环计算量大、响应速度较慢、不易编写计算程序实现实时在线控制的缺陷，简化了三相负载不平衡调节参数优化值计算步骤和计算量。但是该现有技术的利用电容电感投切调节参数，无法改善零序电流的不平衡，而且仅从电网线损这个单一因素进行优化考量，忽视换相成本以及不平衡度的考量，优化局限性高，最终导致优化结果精度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配电网三相负载不平衡调节优化方法及系统，以解决现有技术中利用电容电感投切调节参数，无法改善零序电流的不平衡，而且仅从电网线损这个单一因素进行优化考量，忽视换相成本以及不平衡度的考量，优化局限性高，最终导致优化结果精度低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种配电网三相负载不平衡调节优化方法，包括以下步骤：

步骤S1、基于配电网三相负载的电控参数构建用于配电网三相负载不平衡调节参数优化的多目标优化模型；

步骤S2、基于所述电控参数量化所述多目标优化模型的约束框架；

步骤S3、利用智能搜索算法基于所述多目标优化模型在约束框架约束下求得配电网三相负载不平衡调节参数优化的最佳优化方案。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤S1中，多目标优化模型构建的方法包括：

步骤S101、基于所述电控参数获得配电网三相的不平衡度，所述不平衡度的具体计算公式： ；

步骤S102、基于所述电控参数获得配电网三相的线损，所述线损的具体计算公式为：；

步骤S103、基于所述电控参数获得配电网三相的换相成本，所述换相成本的具体计算公式为：；

步骤S104、对所述不平衡度、线损和换相成本进行权重构建确定所述多目标优化模型的目标函数，所述目标函数的计算公式为：；