[发明专利]考虑DG集群接入的主动配电网双层电压控制方法及系统

权利要求书

1.考虑DG集群接入的主动配电网双层电压控制方法，其特征在于：包括配网层和分布式发电集群层两层控制；

在上层的配网层控制中，以主动配电网中DGC无功出力作为控制对象，构建包括配网层各节点电压稳定需求以及DGC无功裕度要求的目标函数，求解得到最优的DGC无功发出量，对每个DGC进行分散式实时控制；

在下层的分布式发电集群层控制中，构建DGC内部的DG单元的端节点电压稳定需求的目标函数，根据配网层得到的DGC无功发出量参考，求解得到每个DG单元最优的无功输出量，对DG单元进行分布式控制。

2.如权利要求1所述的考虑DG集群接入的主动配电网双层电压控制方法，其特征在于，下层的分布式发电集群层控制步骤中构建目标函数之后，执行以下过程：

确定各分布式发电单元所受到的无功出力约束以及网络潮流约束；

根据目标函数以及约束条件，确定求解所需的DGC网络数据测量值；

根据测量数据利用交替方向乘子法对目标函数进行求解，得到每个DG的最优无功输出；

将优化计算结果下发到DG单元，以实现兼顾配网层和分布式发电集群层的电压稳定控制。

3.如权利要求1所述的考虑DG集群接入的主动配电网双层电压控制方法，其特征在于，对DG单元进行分布式控制的过程包括：

根据分布式发电集群层控制的目标函数构建相应的拉格朗日函数；

DGC控制器在上层配网层控制计算得到无功参考约束下更新全局变量并传递给DG控制器；

DG控制器根据更新的全局变量结合无功出力不等式约束更新局部变量，然后更新对偶变量，将更新后的变量并传递给DGC控制器；

通过DG控制器和DGC控制器间的交互，得到DG最优的无功输出，实现对DGC内部各节点电压的优化。

4.如权利要求1所述的考虑DG集群接入的主动配电网双层电压控制方法，其特征在于，分布式发电集群层控制的目标函数为：各DG端节点电压与各自对应标准值平方差之和最小；

分布式发电集群层控制的约束条件包括：各DG无功出力应在其能力的上下限之间，且所有DG无功出力的总和应该满足DGC无功的要求，以及用电压灵敏度表示的DGC网络无功功率与电压之间关系的电压约束。

5.如权利要求1所述的考虑DG集群接入的主动配电网双层电压控制方法，其特征在于，配网层控制中即DGC控制步骤中构建目标函数后，执行以下过程：

确定DGC所受到的无功额度约束以及网络潮流约束；

根据目标函数以及约束条件，获取DGC接入点处的实时电压以及实时无功注入；

根据获取的主动配电网测量值按照分散式的梯度投影算法计算得到DGC最优的无功补偿量；

将计算求解结果命令传输到下层的分布式发电集群控制进一步求解分配，并且实时追踪主动配电网电压波动情况，以实现主动配电网电压稳定。

6.如权利要求1所述的考虑DG集群接入的主动配电网双层电压控制方法，其特征在于，配网层控制目标函数中的DGC无功裕度要求为：主动配电网中的分布式发电集群的无功出力靠近无功出力上下限的中间值；

配网层控制目标函数中的电压稳定要求是配电网络节点电压波动与参考值的差值最小。

7.如权利要求1所述的考虑DG集群接入的主动配电网双层电压控制方法，其特征在于:

对每个DGC进行分散式实时控制，包括：

根据主动配电网整体最优目标，按负梯度方向寻找最优解；

通过梯度值缩放以及对将权重因数设定为常数，使求解过程解耦至只与当地信息测量有关，进而进行DG无功输出的最优解的求解。

8.如权利要求7所述的考虑DG集群接入的主动配电网双层电压控制方法，其特征在于，梯度值缩放方法为：求解中增加正定缩放矩阵作为梯度系数，并对正定缩放矩阵采用对海森矩阵的对角逼近。