[发明专利]一种基于锥规划的分布式电源就地电压控制策略整定方法

说明书

一种基于锥规划的分布式电源就地电压控制策略整定方法：根据选定的有源配电系统，输入有源配电系统结构及参数；依据有源配电系统结构及参数，考虑分布式电源出力和负荷的时序特性，建立有源配电网分布式电源就地电压控制策略整定模型；将模型中的目标函数线性化，非线性约束进行线性化或锥转换，从而使有源配电网分布式电源就地电压控制策略整定模型转化为二阶锥模型；采用求解二阶锥规划的数学解算器对二阶锥模型进行计算求解；输出的求解结果，包括分布式电源就地电压控制策略的相关参数、分布式电源处电压分布情况、无功补偿情况和有功削减情况。本发明能够得到分布式电源就地电压控制策略，解决连续时间序列下的分布式电源就地电压控制策略的整定问题。

技术领域

本发明涉及一种分布式电源的就地控制策略。特别是涉及一种基于锥规划的分布式电源就地电压控制策略整定方法。

背景技术

对能源和环境的高度关注使得配电网的发展面临着新的压力和挑战，这些压力和挑战同时也是推动传统配电网向有源配电网发展的重要机遇。近年来，包括光伏(Photovoltaic，PV)、风机等在内的分布式电源(Distributed Generation，DG)大量接入配电网。分布式电源渗透率的不断提高使有源配电网的双向潮流、无功与电压控制等问题更加突出，尤其是分布式电源的接入无论在时间还是空间上都具有很强的不确定性，在运行中往往导致馈线功率大幅波动、馈线间功率不平衡、以及电压越限等诸多问题。

目前，有源配电网主要采用集中式控制和就地控制两种不同的策略来实现系统的运行控制。集中式控制策略统一调配光伏、风机等可控资源，利用全局信息进行全局优化，但分布式电源渗透率的提高使分布式电源的数据量显著增加，带来了沉重的通信和数据处理负担，增大了时间延迟，并且当中央控制系统出现故障时，整个系统都有失效的风险；另外，出于隐私以及安全方面的考虑，集中式控制难以获取全局的详细信息。而就地控制仅仅依靠本地测量信息，虽然无法实现全局最优，但不需要节点间的信息交流或远程量测，从而减少了通信的数据量，降低了控制变量的维度；并且，当分布式发电波动较大时，就地控制策略可以迅速响应，从而快速抑制波动。

分布式电源就地电压控制策略根据整定出的分布式电源无功控制策略和有功削减策略来实现对有源配电系统的运行控制，改善电压水平，提高分布式电源消纳能力。若分布式电源用尽无功功率仍不能有效地将节点电压控制在理想区间时，加入有功削减策略可以解决这一问题，从而使系统电压维持在一个理想的水平。

由于分布式电源的功率调节是连续变化的，其运行优化问题从单一的时间断面扩展为连续的时间序列，必须要以时序的有源配电网分布式电源就地电压控制策略整定模型作为优化问题的求解基础。该模型数学本质上是混合整数非线性规划问题，给计算的求解带来较大挑战。因此，需要一种能够快速求解上述混合整数非线性规划问题的模型与算法，用以求解有源配电网分布式电源就地电压控制策略整定模型，从而制定出分布式电源就地电压控制策略。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种满足系统运行约束、建立有源配电网分布式电源就地电压控制策略整定模型、制定分布式电源就地电压控制策略的基于锥规划的分布式电源就地电压控制策略整定方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于锥规划的分布式电源就地电压控制策略整定方法，包括如下步骤：

1)根据选定的有源配电系统，输入有源配电系统结构及参数，包括：线路参数、负荷水平、网络拓扑连接关系，分布式电源的接入位置、容量及参数，分布式电源及负荷的日运行特性预测曲线，系统安全运行电压约束和支路电流限制，系统基准电压和基准功率的初值；

2)依据有源配电系统结构及参数，考虑分布式电源出力和负荷的时序特性，建立有源配电网分布式电源就地电压控制策略整定模型，包括：选取根节点为平衡节点，设定有源配电系统电压偏差之和、系统损耗和有功削减量最小为目标函数，分别考虑系统潮流约束、系统安全运行约束和分布式电源运行约束；