[发明专利]一种配电网低谷时段无功电压优化控制方法

权利要求书

1.一种配电网低谷时段无功电压优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：收集IEEE-30标准节点数据，计算并整理配电网的关键数据；

步骤S2：基于步骤S1的数据选择网络规模，并选取新能源接入网络，整理关键信息；

步骤S3：基于步骤S1和步骤S2的参数构建数学模型，确定目标函数和约束条件；

步骤S4：将数学模型整理成Matlab软件要求的输入格式，使用Matlab软件求解数学模型，获得配电网低谷时段无功电压优化控制策略；

步骤S3中所述目标函数为：

式中，α₁、α₂、α₃为三个目标的权重因子，满足α₁+α₂+α₃＝1；f₁为网损之和；f₂为电网各节点电压偏离规定值之和；f₃为线路开断成本之和；n为整个电网的节点个数；U_j为节点j的电压；G_ij为节点i和节点j之间的电导；B_ij为节点i和节点j之间的电纳；δ_ij为节点i和节点j的电压相角差，δ_ij＝δ_i-δ_j；为节点j的电压给定值；为节点j给定的最大电压偏移值；c_ij为线路(i,j)的开断成本；z_ij为表征线路运行状态的0-1变量，0表示线路开断，1表示线路运行，开断的线路即被排除在最优拓扑之外；K为线路的集合。

2.根据权利要求1所述的一种配电网低谷时段无功电压优化控制方法，其特征在于，步骤S4中，利用校验添加法求解数学模型的最优解，具体过程包括以下步骤：

步骤A1：将所有的N-1状态下的安全约束移出数学模型，获得只考虑基态安全约束的简化模型，并求出简化模型的最优解；

步骤A2：判断简化模型最优解下配电网的运行状态是否满足所有N-1安全校验；

步骤A3：若满足，则简化模型最优解为数学模型的最优解；若不满足，将越限的支路N-1安全约束添加回简化模型中，形成一个含部分支路N-1安全约束的优化模型，重新求解优化模型的最优解，并判断优化模型最优解下配电网的运行状态是否满足所有N-1安全校验；

步骤A4：若满足，则优化模型最优解为数学模型的最优解；若不满足，将越限的支路N-1安全约束添加回优化模型中，重新求解优化模型的最优解，并判断优化模型最优解下配电网的运行状态是否满足所有N-1安全校验；

步骤A5：重复步骤A4，直至优化模型最优解下配电网的运行状态满足所有N-1安全校验，则所述优化模型最优解为数学模型的最优解。

3.根据权利要求1所述的一种配电网低谷时段无功电压优化控制方法，其特征在于，步骤S3中所述约束条件包括满足电网潮流的一般约束、发电机出力约束、有载调压变压器约束、分布式电源约束、无功补偿装置约束、储能约束、柔性负荷约束、线路开断数目限制和N-1线路功率安全约束。

4.根据权利要求3所述的一种配电网低谷时段无功电压优化控制方法，其特征在于，所述满足电网潮流的一般约束的关系式为：

潮流约束：

电压约束：

支路功率约束：

式中，P_i、Q_i分别为第i个节点的注入有功功率、注入无功功率；V_i为第i个节点的电压幅值；δ_ij为节点i和节点j的电压相角差；G_ij、B_ij分别为节点i和节点j之间的电导、电纳参数；P_ij为节点i和节点j之间支路流经的功率；P_ij,max、P_ij,min分别为节点i和节点j之间支路流经功率的上下限。