[发明专利]分布式输配协同无功优化的二次规划模型构建方法及系统

说明书

本公开提出了分布式输配协同无功优化的二次规划模型构建方法及系统，包括：建立输电网无功优化模型及配电网无功优化模型；将输电网无功优化模型及配电网无功优化模型的转化分为两部分，对目标函数的转化，以及约束条件的转化；其中，将网损转化成关于调控量的二次函数，将节点电压幅值的不等式约束转化为关于调控量的不等式约束，建立节点电压即状态量的变化量关于调控量的线性关系式。本公开简化原有优化问题模型，降低模型求解难度。

技术领域

本公开涉及输配电网技术领域，特别是涉及分布式输配协同无功优化的二次规划模型构建方法及系统。

背景技术

采用主从分裂法求解输配电网全局的潮流信息，核心思想是将输配全网的潮流求解问题分解为“主、从系统”分别进行潮流计算的各个子问题，输配电网主从分裂模型示意图参见附图1(a)-图1(b)所示。

其核心思路为：(1)首先将输电系统视为“主系统”，与之连接的配网等值为输电网中的PQ负荷，输电网单独求解潮流信息，得到主网中各节点电压的幅值和相角。(2)将前述与输电网相连的配电网视为“从系统”，输电网的等值模型作为配网的电压源，各个配网根据收到的电源值进行单独的潮流计算。(3)输电网与各配网每次潮流计算后通过边界节点进行信息交互迭代，当输配系统各个状态量的两次迭代间的变化量小于精度要求的门槛值时，迭代结束。

附图2所示为主从分裂法应用于输配协同分析时输配电网边界节点处信息交互示意图。主从分裂方法应用于输配协同分析中有以下的几点优势：(1)可以降低全局计算的规模，减少模型求解时间，其计算精度和速度，可较好的适应大规模可再生能源接入的情况，满足在线计算的实时性要求；(2)在迭代修正过程中，解决了输配电网单独优化导致的边界节点处功率失配、电压失配的问题，且有较好的收敛性。(3)相比起集中式算法，鉴于主从分裂思想的分布式潮流计算的另一大优势在于，由于把全局问题分解为各个子系统单独分析的问题，各个配网可以同时进行并行计算，无论有再多的配网，配网潮流求解时间大约为用时最大的一个配网潮流计算时间。因此，分布式输配协同分析计算时间受系统规模增大的影响小。

建立输电网无功优化模型及配电网无功优化模型，求解上述优化模型是求解高阶的非线性混合整数规划模型的过程，若不对原有模型进行简化处理，那么模型求解难度大以及耗时多的问题将会严重制约分布式无功优化方法的使用。

发明内容

本说明书实施方式的目的是提供分布式输配协同无功优化的二次规划模型构建方法，简化原有优化问题模型，降低模型求解难度。

本说明书实施方式提供分布式输配协同无功优化的二次规划模型构建方法，通过以下技术方案实现：

包括：

建立输电网无功优化模型及配电网无功优化模型；

将输电网无功优化模型及配电网无功优化模型的转化分为两部分，对目标函数的转化，以及约束条件的转化；

其中，将网损转化成关于调控量的二次函数，将节点电压幅值的不等式约束转化为关于调控量的不等式约束，建立节点电压即状态量的变化量关于调控量的线性关系式：

在直角坐标系下或极坐标下，针对输配电网不同的调控措施，基于泰勒级数将状态量即节点电压相量关于调控量的关系式展开，忽略高阶项，构建状态量与调控量之间的线性化映射关系，进而构建网损以及约束条件与调控量之间的直接表达式，最终输电网无功优化模型及配电网无功优化模型简化为含线性不等约束的二次规划数学模型。

本说明书实施方式提供分布式输配协同无功优化的二次规划模型构建系统，通过以下技术方案实现：

包括：

优化模型建立单元，被配置为：建立输电网无功优化模型及配电网无功优化模型；