[发明专利]基于有功无功协调优化的输电网电压双层控制方法

说明书

本发明涉及电力系统运行控制技术领域，公开了一种基于有功无功协调优化的输电网电压双层控制方法，包括构建输电网可调度资源的有功无功耦合模型；构建线路网架的交流潮流方程，通过二阶锥松弛的方法将非凸的潮流约束方程转化为可以求解的二阶锥优化问题；将构建的有功无功耦合模型出力限制与松弛得到的线路交流潮流限制相结合，以各节点电压偏差最小化与调度成本最小化为目标函数，求解多目标函数的混合整数二阶锥优化问题，得到各设备的出力值；构建双层电压控制模型，实现输电网电压的控制。与现有技术相比，本发明将交流潮流的二阶锥松弛方法拓展到输电网电压控制中，并通过日前前瞻调度与日内滚动优化相结合，从而得到更加准确的调度结果。

技术领域

本发明涉及电力系统运行控制技术领域，具体涉及一种基于有功无功协调优化的输电网电压双层控制方法。

背景技术

随着我国经济的高速发展，经济结构日益表现出速度变化、结构优化、动力转换等特点。我国的目标是建成一个发达的经济体，因此经济发展模式需要进行转型。为响应国家对于经济平稳转型与发展的号召，我们应该聚焦于能源领域的经济浪费问题。发输电环节作为国家供电事业的基础，在新的经济形势下，对其进行合理规划调度的研究显得尤为重要。

对于有功无功联合调度的方法，国内外多年来已经有了一些研究成果积累。根据各类研究成果，已有多种涉及有无功联合调度的申请专利。专利CN111416395A“一种多级电网嵌套分解协调有功无功联合调度方法”提出一种多级电网嵌套分解协调有功无功联合调度方法。首先提出多级电网协同的有功无功联合调度模型，在各级电网之间采用嵌套分解协调的方式求解各级电网协同的有功无功联合调度模型，并基于最优解，对全部层级全部区域电网进行有功无功联合调度。其关键步骤是：分解协调计算某级中某区域电网与其下属电网的有功无功联合调度最优解、计算某级中某区域电网的最优割平面与近似投影函数，这两个步骤之间互相递归调用，实现各级电网协同的有功无功联合调度模型的分解协调计算。

专利CN109274134B“一种基于时间序列场景分析的主动配电网鲁棒有功无功协调优化方法”提出了一种基于时间序列场景分析的主动配电网鲁棒有功无功协调优化方法。首先建立主动配电网有功无功协调优化确定性模型；然后对不确定因素进行分析和场景生成，再用聚类方法进行相似场景的聚类；建立两阶段鲁棒优化模型,将原问题转化为只包含主问题的单目标函数模型进行求解；采用两阶段鲁棒优化模型对主动配电网进行协调控制。在建模过程中考虑了主动配电网中由分布式电源出力和负荷波动带来的不确定性因素，通过不确定集的方式来表征系统不确定性，提高了系统运行的稳定性和可靠性。

专利CN106953359B“一种含分布式光伏配电网有功无功协调优化控制方法”提供了一种基于模型预测控制进行配电网有功无功协调优化控制的方法。首先从不同时间尺度出发，将配电网系统控制过程分为快时间尺度、慢时间尺度，根据不同设备控制特性，建立快时间尺度优化模型和慢时间尺度优化模型；再根据二阶锥松弛将两个时间尺度的优化控制问题转化为二阶锥规划问题，其中快时间尺度优化控制采用多步滚动优化求解各可控装置的有功无功出力，慢时间尺度优化控制以长时间尺度的优化控制模型的求解结果作为基准值,继续滚动求解各装置的出力增量值。

但是上述传统的方法存在以下缺陷：

1、当前有、无功耦合调度主要应用于配电网，在输电网中的很少考虑有、无功耦合调度。

2、控制对象要考虑安全性和经济性等多个方面特性，部分控制目标之间存在冲突。在决策角度上，不能较好的解决有功无功调度间的矛盾。

3、单层模型的有功无功联合调度既不能很好地兼顾优化目标的经济性和安全性，又不能协调好电力系统内部各种时间常数各异的设备。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于有功无功协调优化的输电网电压双层控制方法。

本发明提供的一种基于有功无功协调优化的输电网电压双层控制方法，包括如下步骤：