[发明专利]基于微分进化的含三端SNOP的配电网自适应优化方法

说明书

本发明属于配电网运行优化领域，尤其涉及基于微分进化算法的含三端SNOP的配电网自适应优化方法。本发明建立了三端SNOP配电网的系统模型，该系统模型由在背靠背电压源型变流器直流侧并联一个VSC形成的，VSC由半导体开关和电容器连接构成，各端口根据SNOP的控制模式，分别为PV或PQ节点；结合系统模型各节点的电压偏差和网络损耗，提出了基于自适应权重系数的多属性目标函数，考虑初始电压偏差状态、随机电源实时渗透率、电气距离、分布式电源位置和源荷出力相关性，提出了SNOP各节点电压偏差的赋权策略；采用微分进化算法，计算出本发明提出的目标函数。本发明解决了含三端SNOP的配电网运行的优化问题，同时兼顾网络损耗和电压质量。

技术领域

本发明涉及配电网运行优化领域，尤其涉及基于微分进化的含三端SNOP的配电网自适应优化方法。

背景技术

随着主动配电网的快速发展，大规模的风电、光伏等新能源的并网能够有效降低网络损耗，减少环境污染。然而，新能源受外界环境影响较大，其出力的不确定性和波动性给配电网引起诸多问题，要实现配电网的功率平衡与安全运行，并保证用户的供电可靠性和电能质量也有很大困难。传统联络开关调节手段较为单一，难以应对新能源的大量并网带来的问题。在这种背景下，柔性开关SNOP(soft normally open point)应运而生。SNOP是安装于传统联络开关(TS)处的电力电子装置，其通过调节无功补偿和有功传输，正常运行情况下可以实现供电分区互联，均衡分区之间的负载，对系统提供动态电压支撑，解决局部供电能力不足问题，故障时故障侧采用Vf控制，结合网络重构，可使馈线自动化无间断运行。

但是以往在研究SNOP优化运行时多是将网损或者线路均衡度作为目标函数，将电压作为约束条件，或是将二者简单相加，由于在一个控制周期内负荷和分布式电源(distributed generators，DG)出力均有较大波动，这种方法不能保证电压在两次控制之间始终合格，特别是在负荷出力小而分布式电源出力较大的时刻。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了基于微分进化的含三端SNOP的配电网自适应优化方法，包括步骤如下：

步骤1：建立三端SNOP配电网的系统模型，该系统模型由在背靠背电压源型变流器直流侧并联一个VSC形成，VSC由半导体开关和电容器连接构成，系统模型的各端口根据SNOP的控制模式，设置为PV或PQ节点；

步骤2：结合系统模型各节点的电压偏差和网络损耗，提出基于自适应权重系数的多属性目标函数，考虑初始电压偏差状态、随机电源实时渗透率、电气距离、分布式电源位置和源荷出力相关性，提出各节点电压偏差的赋权策略；

步骤3：采用微分进化算法，结合可变的缩放因子，计算出步骤2提出的目标函数。

所述步骤1具体还包括：I端变流器的有功功率损耗近似表示为交流侧输出电流的函数：

其中，k^I为SNOP在节点I处变流器损耗对电流平方的比例系数；c^I表示SNOP在节点I处变流器输出为零时的损耗；P^I和Q^I分别为SNOP在节点I处输出的有功和无功功率,V^I表示节点I处的电压；为SNOP在I处变流器运行于额定状态时的输出电流；为节点I处变流器运行于额定状态时的损耗，表示SNOP在I处变流器的输出电流，