[发明专利]一种考虑电压响应特性的电网无功规划方法

说明书

本发明公开了一种考虑电压响应特性的电网无功规划方法，包括：给定电网网络参数，规划时间周期内负荷预测值和电源出力计划，规划时间周期内无功补偿设备候选接入节点及最大允许安装容量。构建考虑电压响应特性的电网无功规划模型，优化模型以最小化规划周期内无功设备投资成本和系统运行网损成本之和为优化目标并包括约束条件；对优化模型由预测‑校正原对偶非线性内点法进行求解，得到最终的电网无功优化规划方案。本发明可用于电网无功资源配置的优化决策，有利于降低电网综合损耗，提升电网电压水平；本发明在电网无功优化规划中考虑系统的电压响应特性，这样更能尊重系统运行实际，实现无功规划与运行的有机衔接，提升电网无功规划投资的准确性。

技术领域

本发明涉及电网规划技术领域，尤其是一种考虑电压响应特性的电网无功规划方法。

背景技术

电网无功优化配置的目的在于改善电网中的无功潮流，以无功设备投资成本和系统网损费用之和最小为目标实现电网中无功资源的最优配置，以实现降低网损和改善电压水平。而系统中的负荷及无功补偿设备具有电压敏感性，即电压变动，负荷功率、无功补偿大小随之变化，电网潮流分布也将随之变化。

目前的电网无功优化规划方法通常是侧重于无功资源配置(接入点和容量)的数学手段，基于给定的负荷功率模式(恒功率)，不考虑负荷功率及无功补偿设备补偿大小随节点电压变化的影响，因而具有一定的局限性，使得决策结果难以与电网运行情况有机对接。负荷及无功设备的电压响应特性将影响电网中发电与负荷有功功率平衡方式以及无功潮流分布。在无功优化规划中忽略这一点势必会影响无功资源配置的精准性，造成电网实际运行质量低于预期的水平或者无功资源冗余投资，降低电网运行的经济性。电网电压水平和负荷的电压响应情况相互影响牵制，为此需要在电网无功优化规划决策中考虑电网的电压响应特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种考虑电压响应特性的电网无功规划方法，电网无功优化配置决策中考虑负荷的电压响应特性，考虑无功补偿设备的电压响应特性，实现电网无功资源的精准规划。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种考虑电压响应特性的电网无功规划方法，包括以下步骤：

构建考虑电压响应特性的电网无功规划模型，优化模型以最小化规划周期内无功设备投资成本和系统运行网损成本之和为优化目标并包括约束条件；

对优化模型由预测-校正原对偶非线性内点法进行求解，得到最终的电网无功优化规划方案。

优选地，所述构建考虑电压响应特性的电网无功规划模型之前，还包括：

给定电网网络参数，规划时间周期内负荷预测值和电源出力计划，规划时间周期内无功补偿设备候选接入节点及最大允许安装容量。

优选地，所述以最小化规划周期内无功设备投资成本和系统运行网损成本之和为优化目标的函数表达式为：

式中，α为单位电价；P_L为电网损耗；τ为规划时间周期；T表示无功补偿设备的经济使用寿命；C_i表示无功补偿设备的单位容量价格；ρ为贴现率；表示节点i上无功补偿设备的额定容量；N_B表示电网节点集合；

电网损耗表达式为：