[发明专利]低压配电台区分散无功补偿与扩大线径协调优化计算方法

摘要

本发明公开一种低压配电台区分散无功补偿与扩大线径协调优化计算方法，首先根据低压配电网的潮流计算结果，选择电压损耗较大的支路作为候选的扩大线径支路，同时以所有的负荷节点作为候选无功补偿点，进行分散无功补偿与扩大线径协调优化计算，通过采用内嵌二次罚函数处理离散变量的非线性原对偶内点法求解优化模型得到分散无功补偿与扩大线径的协调方案。本发明通过采用内嵌二次罚函数处理离散变量的非线性原对偶内点法求解优化模型得到分散无功补偿与扩大线径的协调方案，能够更好地提高低压配电台区的供电安全性和电压质量，并降低低压配电台区的网损。

主权项

1.一种低压配电台区分散无功补偿与扩大线径协调优化计算方法,其特征在于，包括步骤如下：步骤S1,获取低压配电台区的结构和运行数据，构建关于决策变量和状态变量的低压配电网台区总有功损耗最小化的优化模型；设定约束条件如下，等式约束条件:各个节点的功率平衡方程,不等式约束条件:各节点电压幅值上下限约束、各无功补偿点并联无功补偿容量的上下限约束和各扩大线径支路截面积的上下限约束；所述决策变量为无功补偿点的并联无功补偿容量和扩大线径支路的截面积，状态变量包括各节点的电压幅值和相角；步骤S2，根据低压配电网的潮流计算结果，选择电压损耗较大的支路作为候选的扩大线径支路，同时以所有的负荷节点作为候选无功补偿点，进行分散无功补偿与扩大线径协调优化计算；步骤S3，在优化模型的目标函数中加入正曲率二次罚函数，从而将离散的决策变量当作连续变量，并将优化模型转化为非线性连续规划模型；步骤S4，通过采用牛顿法对最优解KKT条件对应的非线性代数方程组进行迭代求解，从而获取目标函数的近似最优解；步骤S1所述的关于决策变量和状态变量的低压配电网台区总有功损耗最小化的优化模型为：式中，x为系统的决策变量和状态变量，决策变量为无功补偿点的并联无功补偿容量和扩大线径支路的截面积，状态变量包括各节点的电压幅值和相角，h(x)＝0为等式约束，为不等式约束，min f(x)为优化模型的目标函数；所述低压配电台区内含有n个节点，第n个节点为参考节点，其电压相角恒为0，一般选定台区配变高压侧节点作为参考点，并假定无功补偿点有q个，需要扩大导线线径的支路有s条，则所有变量x排列如下：x＝[θ₁,…,θ_n‑1,P_sn,V₁,…,V_n,Q_sn,Q_c1,…,Q_cq,S_L1,…,S_Ls]，因此目标函数f(x)为低压配电网台区总的有功损耗，即等于台区配变高压侧注入有功功率减去台区中所有负荷节点吸收的有功功率，表达式如下：式中，P_sn为配变高压侧注入的有功功率，P_Li为负荷节点i吸收的有功功率，n_L为台区中的负荷节点总数。