[发明专利]一种多时间尺度协调电压无功控制方法

说明书

本发明提供一种多时间尺度协调电压无功控制方法，利用多个电压无功控制设备的不同响应速度，采用两个时间尺度来调节电压，通过两阶段功率损失预测模型协调所述两个时间尺度，在满足不同时间尺度上的电压限制的同时减少总预期功率损失。在负载变化和可再生能源功率输出波动的情况下保持安全的电压水平，并且能够减少总预期功率损失。

技术领域

本发明属于电力系统无功电压控制技术领域，尤其涉及一种多时间尺度协调电压无功控制方法。

背景技术

目前，传统能源一方面日渐枯竭，一方面对环境污染严重，寻求新的可再生能源已成为迫切需求。近些年来，可再生能源产业发展迅猛，尤其在风电、光伏产业方面，装机规模不断增大。

在配电网中，线路电阻较大，这使得可再生能源产生的有功功率对电网电压造成较大的影响，随着可再生能源的接入比例不断增大，注入大量的有功功率，使得配电网的净负荷量减少，从而使得母线电压提升，有可能发生电压越限。另外，可再生能源输出功率的不确定性以及负荷的随机波动，将会导致配电网中电压的波动和不确定性，因此，研究高可再生能源渗透分布系统的电压无功控制策略十分有必要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种多时间尺度协调电压无功控制方法，以解决可再生能源接入配电网导致配电网电压出现不稳定及不确定性的技术问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本发明采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种多时间尺度协调电压无功控制方法，包括：

在负载的随机波动和可再生能源功率输出的波动性条件下：利用多个电压无功控制设备的不同响应速度，采用两个时间尺度来调节电压，通过两阶段功率损失预测模型协调所述两个时间尺度，在满足不同时间尺度上的电压限制的同时减少总预期功率损失。

在一些可选的实施例中，所述电压无功控制设备包括：慢速响应速度设备及快速响应速度设备；所述慢速响应速度设备包括：电容器组及有载调压变压器；所述快速响应速度设备包括：光伏逆变器及静止无功发生器。

在一些可选的实施例中，所述两阶段功率损失预测模型为：

min{f(x)+E[g(x,ξ)]}；

s.t.x∈F

y_k∈Ω(x,ξ)；

其中，x是第一阶段的决策，ξ是可能发生的场景，y_k是根据第一阶段决策和可能发生的场景做出的第二阶段的决策，ρ_k是第k个场景可能发生的概率，F为第一阶段可能做出的决策集合，Ω(x,ξ)是考虑第一阶段决策和可能发生的场景下第二阶段可能做出的决策，f(x)是对应于第一阶段决策结果的功率损耗，即慢时间尺度内的功率损失，E[g(x,ξ)]是对应于各个可能的场景第二阶段决策结果功率损耗的期望值，即一个慢时间尺度下每个快时间尺度的总功率损失，g(x,ξ)为各个可能场景下第二阶段决策结果的功率损耗，g(y_k)为第二个阶段的第k个场景所做决策的功率损耗；在做出第一阶段决策时，不考虑ξ，在第二阶段，ξ为可用，用第二阶段的决策补偿第一阶段忽略负载和可再生能源功率输出的随机波动造成的不利影响。

在一些可选的实施例中，所述两个时间尺度为慢时间尺度及快时间尺度；所述慢时间尺度的时间间隔为一个小时，按照负载的需求变化，利用所述慢速响应速度设备调整慢速电压变化；所述快时间尺度的时间间隔为15分钟，通过预测每15分钟内负载和可再生能源功率输出，并考虑负载和可再生能源的不确定因素，优化所述快速响应速度设备的无功输出。