电压控制方法、装置、电子设备和存储介质与流程

专利检索2025-01-22  3


本公开涉及电力,尤其涉及配电网电压控制领域。本公开具体涉及一种电压控制方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术:

1、随着分布式新能源的大量开发利用,以光伏为代表的分布式发电以集群化形式接入主动配电网,给配电网安全稳定运行、供电可靠性带来挑战。分布式发电出力的不确定性加剧了配电网运行状态的波动,需要对大量分布式发电进行协调,这增加了对配网电压进行控制的复杂性。具体而言,馈线末端接入的分布式发电改变了配电网传统单一的潮流方向,导致馈线末端电压抬升,在影响用电设备寿命的同时,分布式发电存在脱网风险。分布式发电的并网逆变器自身具有快速的无功调节能力,随着占比的逐渐提升,其电压控制作用成为配网中无法忽视的调节手段。由于无需配置额外的调节装置,调节成本更低,且对出力随机波动具有更快响应速度,对于保障系统安全高效运行具有关键意义。

2、集中式电压控制方法需基于集中式通信网络对全局模型进行统一维护,并实时采集大量运行数据,不仅通信时延较长,优化模型的求解更可能遭遇“维数灾”的问题,收敛速度较慢甚至难以收敛。分布式控制更适合含高比例分布式发电的主动配电网电压控制,基于多代理系统的应用,分布式控制方法一般采用两种标准化的算法:一是基于对偶分解和次梯度的迭代方法,二是基于一致性的迭代方法。但这两类方法均仅具备一阶收敛速度,当分布式发电数量较大时,配网电压控制收敛速度将极其缓慢,无法满足在线控制的需求。近年来,分布式牛顿法得到了广泛研究应用,由于采用了二阶梯度,其迭代过程具有超线性收敛速度,但其海森矩阵的求逆过程一般需要全局信息,因此对分布式迭代控制提出了较高的要求。对于分布式发电广泛接入的中低压配网而言,调度中心往往不掌握其精确模型参数,将对分布式电压控制效果及收敛速度造成不良影响。为解决上述问题,需要发展一种具有更快的收敛速度和更优的控制收敛结果,且不受参数不精确问题影响,具有更强的工程适用性的分布式电源电压控制方法。


技术实现思路

1、本公开提供了一种电压控制方法、装置、电子设备和存储介质,能够解决上述问题。

2、根据本公开的一方面,提供了一种电压控制方法,包括:

3、基于主动配电网中的各个节点的历史节点电压、历史有功功率和历史无功功率,构建所述主动配电网的线性潮流方程矩阵;

4、基于所述线性潮流方程矩阵,确定节点电压与无功灵敏度系数矩阵;

5、基于节点电压与无功灵敏度系数矩阵,确定线性化的电压与无功功率方程;

6、基于所述电压与无功功率方程,构建所述主动配电网的电压优化控制模型;其中,电压优化控制模型用于利用目标函数的约束条件求解所述目标函数的最小值,所述目标函数为各个所述节点的节点电压与额定电压的偏差之和,所述目标函数的约束条件包括所述主动配电网的无功功率调节量的约束条件;

7、对所述目标函数求解最小值,得到各个所述节点的目标节点电压和目标无功功率调整量;

8、基于各个所述节点的目标节点电压和目标无功功率调整量,控制所述主动配电网进行工作。

9、根据本公开的另一方面,提供了一种电压控制装置,包括:

10、第一方程构建模块,用于基于主动配电网中的各个节点的历史节点电压、历史有功功率和历史无功功率,构建所述主动配电网的线性潮流方程矩阵;

11、第一矩阵确定模块,用于基于所述线性潮流方程矩阵,确定节点电压与无功灵敏度系数矩阵;

12、第二方程构建模块,用于基于节点电压与无功灵敏度系数矩阵,确定线性化的电压与无功功率方程;

13、第一模型构建模块,用于基于所述电压与无功功率方程,构建所述主动配电网的电压优化控制模型;其中,电压优化控制模型用于利用目标函数的约束条件求解所述目标函数的最小值,所述目标函数为各个所述节点的节点电压与额定电压的偏差之和,所述目标函数的约束条件包括所述主动配电网的无功功率调节量的约束条件;

14、目标函数求解模块,用于对所述目标函数求解最小值,得到各个所述节点的目标节点电压和目标无功功率调整量;

15、配电网设置模块,用于基于各个所述节点的目标节点电压和目标无功功率调整量,控制所述主动配电网进行工作。

16、根据本公开的另一方面,提供了一种电子设备,包括:至少一个处理器,以及与该至少一个处理器通信连接的存储器;

17、其中,该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令,该指令被该至少一个处理器执行,以使该至少一个处理器能够执行本公开实施例中任一电压控制方法。

18、根据本公开的另一方面,提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开实施例中任一电压控制方法。

19、根据本公开的技术,基于主动配电网中的各个节点的历史节点电压、历史有功功率和历史无功功率,构建主动配电网的线性潮流方程矩阵;基于线性潮流方程矩阵,确定节点电压与无功灵敏度系数矩阵;基于节点电压与无功灵敏度系数矩阵,确定线性化的电压与无功功率方程;基于电压与无功功率方程,构建主动配电网的电压优化控制模型;其中,电压优化控制模型用于利用目标函数的约束条件求解目标函数的最小值,目标函数为各个节点的节点电压与额定电压的偏差之和,目标函数的约束条件包括主动配电网的无功功率调节量的约束条件;对目标函数求解最小值,得到各个节点的目标节点电压和目标无功功率调整量;基于各个节点的目标节点电压和目标无功功率调整量,控制主动配电网进行工作。从而,可以准确地控制主动配电网进行工作,以达到各个节点的节点电压与额定电压的偏差之和最小的目标。

20、

21、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。



技术特征:

1.一种电压控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于主动配电网中的各个所述节点的历史节点电压、历史有功功率和历史无功功率,构建所述主动配电网的线性潮流方程矩阵,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,升维后的所述输入变量为:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述节点电压与无功灵敏度系数矩阵中的各个元素表示为:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述电压与无功功率方程为:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,对所述目标函数求解最小值,得到所述主动配电网中的各个所述节点的目标节点电压和目标无功功率调整量,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,第k步迭代时各个所述节点的本地目标函数为:

8.一种电压控制装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:至少一个处理器,以及与该至少一个处理器通信连接的存储器;

10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。


技术总结
本公开提供了一种电压控制方法、装置、电子设备和存储介质。具体实现方案为:基于主动配电网的线性潮流方程矩阵,确定节点电压与无功灵敏度系数矩阵,从而确定线性化的电压与无功功率方程;基于电压与无功功率方程,构建主动配电网的电压优化控制模型,其用于利用目标函数的约束条件求解目标函数的最小值,目标函数为各个节点的节点电压与额定电压的偏差之和,目标函数的约束条件包括主动配电网的无功功率调节量的约束条件;对目标函数求解最小值,得到各个节点的目标节点电压和目标无功功率调整量,以控制主动配电网进行工作。采用本公开的技术方案,可以准确地控制主动配电网进行工作,以达到设定的目标。

技术研发人员:谢佳烨,郑翔,吴振杰,谷炜,孙文多,肖艳炜,唐剑,王源涛,张静,廖培,张思,李祥,莫雅俊,吴利锋,胡真瑜,金烨璇,徐成司,叶杨莉,李城达,胡晨,张超,陈嘉宁,孙思聪,张洁
受保护的技术使用者:国网浙江省电力有限公司杭州供电公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
转载请注明原文地址:https://win.8miu.com/read-1149025.html

最新回复(0)