[发明专利]一种基于负载的智能配电系统的无功补偿方法

摘要

本发明公开了一种基于负载的智能配电系统的无功补偿方法，该方法可智能识别并跟踪系统运行拓扑和状态的变化，获取节点电压、负载、可用支线无功补偿的出力等信息，并以此为信息源动态智能调节无功补偿，协调各分布式SVC设备的无功功率注入，能够使得配电系统中馈电线路各节点电压满足标准的要求，协调分布式SVC设备向配电系统提供无功功率支撑，进一步提高了分布式SVC设备的利用率和经济效益。

主权项

1.一种基于负载的智能配电系统的无功补偿方法，包括如下步骤：S1.监测模块实时监测配电系统中负载节点的电压值，以及分布式SVC设备的容量；S2.在配电系统的当前调度时间段开始时刻进行是否调控判断：在当前调度时间段开始，监测模块上传负载节点n处电压有效值Un，控制模块判断：Un是否小于Ulim1，是则进入步骤S3，否则等待新的调度时间段开始，作为下一个当前调度时间段再次进行是否调控判断；S3.控制模块建立无功智能调节优化模型；S4.控制模块求解优化模型；S5.控制模块向各分布式SVC设备发送相应Qj(set),j＝1,2,…,m，各分布式SVC设备根据相应输出无功功率的设定值Qj(set)产生相应的无功功率注入至馈电线路；在步骤S1中，所述监测模块通过拓扑结构识别算法，获取配电系统中各负载节点的位置和连接关系，确定分布式SVC设备的接入位置和馈电线路无功补偿的位置，通过多点分布的智能检测终端获取到的信息的汇总，得到配电系统中分布式SVC设备的容量以及各个负载节点的电压；在所述步骤S2中，配电系统的每个调度时间段开始时刻，各分布式SVC设备需要向控制模块上传其所接入负载节点的实时电压有效值Uf1,Uf2,…,Ufm，通过分布式SVC设备对接入负载节点电压监测结果而方便地获得分布式SVC设备j实时地向控制模块上传Ufj，j＝1,2,…,m；在所述步骤S3中，控制模块建立式(1)、式(2)、式(3)所示优化模型：约束条件为：Ulim1≤Un(set)    (2)0≤Qj(set)≤Qj(max),j＝1,2,...,m    (3)式(1)表示所需要调度的分布式SVC设备输出无功功率的总和最小，以减小调度无功功率的成本，Qj(set)为分布式SVC设备j输出无功功率的设定值，式(2)中Un(set)为进行无功调度后负载节点n的电压有效值预测值，使得其不低于Ulim1；式(3)为各分布式SVC设备输出无功功率的限制条件，其中Qj(max)为分布式SVC设备j输出无功功率Qj的最大限值，该限值是常量，根据分布式SVC设备的特性获知，在规划设计阶段即预存到控制模块中；在所述步骤S4中，控制模块求解优化模型，得到Q1(set),Q2(set),…,Qm(set)：按优化模型计算各分布式SVC设备输出无功功率Q1,Q2,…,Qm的设定值Q1(set),Q2(set),…,Qm(set)；通过目前成熟的线性或非线性规划方法求解以式(1)为目标函数，式(2)和式(3)为约束条件的优化问题，从而得Q1(set),Q2(set),…,Qm(set)；在计算Un(set)时，通过下式进行：式中，系数αnj是分布式SVC设备j向网络注入单位无功功率后，配电网馈电线路负载节点n的电压有效值变化量，用公式表示为：式中，下标j表示分布式SVC设备编号，j＝1,2,…,m；Qj为分布式SVC设备j向配电网注入的无功功率；ΔUnj为分布式SVC设备j向配电网注入无功功率Qj后负载节点n的电压有效值变化量。