[发明专利]面向智能软开关的有源配电网分区分散式电压控制方法

说明书

本发明涉及一种面向智能软开关的有源配电网分区分散式电压控制方法，包括以下步骤：根据选定的有源配电系统的结构和参数，以分布式电源接入点作为电网各划分区域的中心，通过灵敏度分析得到分布式电源出力变化时各节点的电压变化量；建立面向智能软开关的有源配电网集中式电压控制模型；建立面向智能软开关的有源配电网分区分散式电压控制模型；将有源配电网分区分散式电压控制模型采用交替方向乘子算法进行求解，直至满足收敛精度；输出求解结果。本发明充分考虑高渗透率分布式电源接入的影响，建立面向智能软开关的有源配电网分区分散式电压控制模型，采用交替方向乘子法进行求解，得到智能软开关的分散式电压控制策略。

技术领域

本发明涉及一种有源配电网的电压控制方法，特别是涉及面向智能软开关的有源配电网分区分散式电压控制方法。

背景技术

对能源和环境的高度关注使得配电网的发展面临着新的压力和挑战，这些压力和挑战同时也是推动传统配电网向有源配电网发展的重要机遇。近年来，包括光伏(Photovoltaic，PV)、风机等在内的分布式电源(Distributed Generation，DG)渗透率的不断提高使有源配电网面临一系列新问题，如双向潮流、电压越限、网络阻塞等，其中电压越限情况尤为突出。在传统配电系统中，其调节手段有限，尤其是针对一次系统的控制手段严重匮乏，现有装备多是针对无功功率的调节，如电容器组、静止无功补偿器等。然而在配电网中，有功和无功功率之间的关系是相互耦合的，有功功率对电压分布的影响同样显著。因此，尤其对于含高渗透率分布式电源的配电网，单纯依靠无功调节很难消除电压越限问题。智能软开关(soft openpoint，SOP)是在上述背景下衍生出的取代传统联络开关的一种基于电力电子技术的新型配电装置。智能软开关能够实现有功功率和无功功率的联合调整，而且功率控制简单、可靠，从而有效应对包括电压越限在内的一系列问题。

目前，智能软开关主要采用集中式控制策略来实现其运行控制。集中式控制策略利用全局信息对智能软开关、分布式电源等可控资源进行全局优化，但过大的数据量会带来沉重的通信和数据处理负担，增大时间延迟；另外，有时出于隐私以及安全方面的考虑而难以获取全局的详细信息，此时将不适合采用集中式控制。而分散控制仅仅依靠本地测量信息，虽然无法实现全局最优，但不需要节点间的信息交流或远程量测，从而减少了通信的数据量，降低了控制变量的维度；并且，当分布式发电波动较大时，分散控制策略可以迅速响应，从而快速抑制波动。

为了满足大规模有源配电网运行优化以及智能软开关运行控制的快速性要求，分散控制模式成为未来智能软开关运行控制的主流方向。其一方面要求将配网划分区域，充分利用各配网子区域的内部信息以及相互之间的信息交互能力，依据高度共享的现有信息做出决策，共同协作完成控制任务；另一方面还需要将分散式优化计算的思想融入到整个控制体系中，基于对就地信息的分析判断实现智能软开关的主动优化控制，同时确保局部优化与全局优化目标的协调一致，在减小计算负担的前提下尽可能实现全局最优。

如今大量分布式电源接入配电网，使得传统配电网形成了一个多源控制的复杂系统，同时控制变量也随之增加，给计算求解带来较大挑战。因此，迫切需要一种分区分散电压控制方法，在进行电压控制前将配电网划分为多个子区域，从而分别对各子区域进行优化，提高计算效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种面向智能软开关的有源配电网分区分散式电压控制方法，能够针对有源配电网电压控制问题，满足系统运行约束，制定智能软开关的分区分散式控制策略。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种面向智能软开关的有源配电网分区分散式电压控制方法，包括如下步骤：

步骤1、根据选定的有源配电系统，输入线路参数、负荷水平、网络拓扑连接关系，系统安全节点电压和支路电流限制，分布式电源的接入位置和容量，智能软开关的接入位置、容量及参数，系统基准电压和基准功率的初值，电压功率灵敏度阈值；