[发明专利]一种三相中低压一体化配电网电压控制方法及系统

说明书

本公开提供了一种三相中低压一体化配电网电压控制方法及系统，读取配电网原始数据，建立分布式电源出力和负荷的不确定性概率模型，利用两点估计法进行初始概率潮流计算，得到各相节点电压和目标函数的统计数据，判断中压和低压区域是否产生电压越限问题，如果没有发生电压越限，则返回进入下一个控制周期；否则，以概率潮流计算为基础，建立中低压一体化配电网的三相电压控制模型，利用遗传算法进行求解，得到各个控制变量的调控值，进而对中低压一体化配电网进行控制；本公开充分利用低压配电网的主动控制能力，与中压配电网协调控制，解决了原有的低压配电网受中压配电网被动控制的问题，提高了配电网的运行效率与运行安全。

技术领域

本公开涉及配电网自动化技术领域，特别涉及一种三相中低压一体化配电网电压控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

近年来，随着电力行业的不断发展，电力系统逐渐朝数字化、智能化、自动化方向发展。与发电、输电等环节相比，我国的配电和用电一直是整个电力系统的薄弱环节，严重影响了系统的整体性能和效率。由于传统的中低压配电网之间信息交互不足，且中压10kV和低压0.4kV作为配电网末梢部分，其设备和用户数量庞大，但配电网的数据采集较少，自动化水平较低，很难实现统一的调度管理。随着成本低廉的低压数据采集装置的大规模投入，使得低压配电网运行数据的收集成为可能，可以将低压信息纳入中压配电网的管理范围内，以弥补信息采集不足的问题，实现中低压配电网统一管理。另外随着城市配电网“架空入地”，电缆网比率逐年提高，混合网越来越多，中心配电室和末端配电室已成为配电网的重要节点载体之一，使低压和中压配电网可以统一管理。在此背景下，便提出了中低压配电网一体化的概念。然而上述配电形式的出现也存在一系列的问题：(1)尚未有有效的中低压一体化控制模型的建立，灵活运行控制策略缺失；(2)分布式电源的接入使得单一的网荷特性发展为复杂的网源荷特性。

电压控制是指当配电网系统负荷或者注入功率发生变化时，配电网各个用户节点电压发生变化产生电压越限问题时，通过利用配电网可控设备对配电网电压进行调控，使其恢复正常水平的过程。配电网电压控制关系到配电网安全运行，也影响配电网运行的经济性，是配电网运行控制的重要环节。随着智能电网建设的不断推进，要求未来的配电网能够自由接纳各类分布式电源，近些年来，风电、太阳能发电、小型燃气轮机发电等分布式发电(Distributed Generation，DG)在配电系统中的渗透率不断提高，其出力的不确定性和波动性使得配电网用户节点电压更容易产生越限问题。因此研究如何在中低压一体化的趋势下，综合利用分布式电源和配电网可控设备解决分布式电源并网带来的电压越限问题，实现配电网安全稳定运行具有重要的意义和价值。

本公开发明人发现，在传统配电网中，由于低压配电网很难实现数据量测，无法及时获得低压配电网的信息，低压配电网很难作为控制环节，参与到中低压配电网的运行控制当中。另外传统的无功控制方式主要包括有载调压变压器接头(on-load tap changers，OLTCs)、并联电容器(SC)、静止同步补偿器(SVC)等。但随着分布式电源的接入，特别是分布式电源经逆变器连续并入低压配电网，传统的无功补偿设备已不足以应对分布式电源接入带来的随机性、波动性问题，频繁的投切设备使得运行控制成本加大，同时造成设备寿命的损耗。并且低压配电网中较少配备以上无功补偿设备，使得中低压配电网很难进行统一控制。同时配电网运行的三相不平衡问题与负荷和分布式电源出力不确定性，也为中低压一体化配电网的运行控制带来了一定的挑战

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种三相中低压一体化配电网电压控制方法及系统，建立了有效的中低压一体化电压控制模型，提出了灵活有效的控制策略，充分利用低压配电网的主动控制能力，与中压配电网协调控制，解决了原有的低压配电网受中压配电网被动控制的问题，提高了配电网的运行效率与运行安全。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：