[发明专利]孤岛微电网无功电压控制能力评估方法及其优化方法

权利要求书

1.孤岛微电网无功电压控制能力优化方法，其特征在于，包括：以URPVCI指标和等年投资成本为目标函数，以分布式电源容量和储能装置调压模式为决策变量，综合微电网母线功率平衡约束、母线电压运行范围约束，构建无功电压控制能力优化模型，采用多目标粒子群算法进行模型求解，得到满足多个目标的无功电压控制能力优化方案；

URPVCI指标通过下述孤岛微电网无功电压控制能力评估方法计算得到，包括步骤：

S1、结合孤岛微电网的运行特征，从孤岛微电网综合无功电压控制能力这个维度设定综合无功电压控制能力指标URPVCI这一个一级指标；

S2、在步骤S1所述的URPVCI这个一级指标下，构建其二级指标，即：电压偏差指标VD、电压波动合格率指标VF、电压谐波指标VH、静态无功支撑能力指标SRSC、暂态无功支撑能力指标TRSC；

S3、根据步骤S1、S2中构建的一至二级指标，构建孤岛微电网无功电压控制能力评估模型，采用层次分析法，对评估模型中各个指标的权重求解；

S4、实际应用中，将当前孤岛微电网中各个二级指标的数值代入评估模型，即得到当前孤岛微电网中URPVCI这一指标值；

所述构建无功电压控制能力优化模型，该模型的优化目标函数为：

min f₁＝URPVCI

其中，f₁为URPVCI指标，f₂为等年投资成本，m为分布式电源系统个数，C_DGi为第i个分布式电源系统单位容量投资成本，S_{DGi_max}为第i个分布式电源系统容量，r为贴现率，L_i为第i个分布式电源系统使用年限；这里所述的电源系统含整流/逆变器；

该模型的决策变量为：

第i个分布式电源容量S_{DGi_max}，第i个储能装置调压模式SIGNAL_i；其中，0≤S_{DGi_max}≤S_seti，其中，S_seti为设定的第i个分布式电源容量上限，V/F控制指电压频率控制模式；

约束条件包括微电网母线功率平衡约束和母线电压运行范围约束，具体是：

母线功率平衡约束：

且有：

0≤P_DGi≤S_{DGi_max}×cosθ_i；

-S_{DGi_max}×sinθ_i≤Q_DGi≤S_{DGi_max}×sinθ_i；

其中，N为微电网母线总数，U_i为母线i的电压，G_ij和B_ij分别为母线i和j之间线路电导和电纳，δ_ij为母线i和j的电压相角差，P_DGi和Q_DGi分别为母线i分布式电源注入的有功和无功功率，P_Li和Q_Li分别为母线i负荷有功和无功功率，Q_Ci为母线i无功补偿容量，θ_i为母线i分布式电源额定功率因数角，P_{L_max}为微电网年峰值负荷，备用系数β为设定系数；

母线电压运行范围约束为：

U_{i_min}≤U_i≤U_{i_max}

其中，U_{i_min}和U_{i_max}分别为母线i电压的上、下限。