[发明专利]一种适用于配电网分布式电压控制的新型分区方法

权利要求书

1.一种适用于配电网分布式电压控制的新型分区方法，其特征在于，包括下面步骤：

步骤1：通过二阶锥松弛的潮流约束，建立以待研究配电网区域总网损最小和节点电压幅值偏差最小为目标的主动配电网的电压控制模型，执行步骤2；

步骤2：通过建立电气距离的模块化函数，建立一个网络分区方法用以主动配电网分布式的控制，通过网络分区方法将配电网区域总网系统划分多个子区域，其中，每个划分后的子区域中的决策变量和约束的数量来量化计算复杂度函数，执行步骤3；

步骤3：结合相邻的两个子区域之间的分区方法，在边界总线中向边界的每个子区域添加一个辅助发电源，建立分布式协调模型，执行步骤4；

步骤4：基于拉格朗日对偶松弛的分布式求解方法对分布式协调模型进行求解，根据边界子区域之间的局部信息交换，对边界变量进行协调和更新得到待研究配电网的最优决策结果，通过最优决策结果来限定光伏机组和风电机组功率的出力，结束。

2.根据权利要求1所述的一种适用于配电网分布式电压控制的新型分区方法，其特征在于，所述步骤1中，对待研究配电网分别建立光伏机组和风电机组的容量曲线，通过容量曲线和定转子容量来限定光伏机组和风电机组的可行子区域。

3.根据权利要求1所述的一种适用于配电网分布式电压控制的新型分区方法，其特征在于，所述步骤1中，主动配电网的电压控制模型的建立过程为：

步骤31：电压控制模型的目标函数为最小化网络损耗和母线电压的偏差，目标函数为

其中，ij表示从节点i到节点j的正潮流方向，E是线路集合，B是节点集合，r_ij表示支路ij的电阻，I_ij，t表示支路ij在t时间段内的电流，V_i，t表示节点i处的电压值，和分别表示支路电流的平方和节点电压的平方，x_ij表示ij支路的电抗，g_j和b_j分别表示节点j对地的电导和电纳；P_j，t和Q_j，t分别表示t时间段内节点j处的有功和无功功率注入；

步骤32：通过二阶锥松弛技术，得到表达式为

和分别表示t时段内从节点j的风电、光伏和变电站注入的有功功率；分别表示t时间段内从节点j处的变电站注入的无功功率；t时段节点j并联电容器组、风电、光伏发电的无功功率分别用来表示；和表示t时段节点j的有功负荷和无功负荷；P_ij，t和Q_ij，t表示t时段支路ij的有功和无功潮流，执行步骤33；

步骤33：当一次侧的电压固定时，变压器为电压控制模型的一个节点，得到风电机组的有功和无功功率的输出界限由其定子电流和转子电流决定，风电机组出力的可行子区域为

光伏机组的有功和无功出力的可行子区域为

其中，为风电机组视在功率上限，用γ表示最大功率因数，预测的有功功率为光伏机组的视在功率上限。

4.根据权利要求1所述的一种适用于配电网分布式电压控制的新型分区方法，其特征在于，所述步骤3中，网络分区方法的具体内容包括下列步骤：

步骤41：将总网络系统分解成N^P各不重叠的子区域，子区域之间的连接线路为ij，在每个子区域的边界节点i和j出各添加一个辅助发电机，辅助发电机的功率输出为P_ij和Q_ij，边界节点的功率平衡约束条件为

其中，E^tie-line表示连接边界节点i和j的支路，执行步骤42；

步骤42：计算相邻两个节点之间的电气距离，网络节点中i和节点j之间的电气距离为

其中，所述电气距离定义为测量两个节点之间关系的紧密性，执行步骤43；

步骤43：将两个子区域进行合并得到一个新的子区域，计算综合指数，并采用综合指数最大的组合结果，当综合指标值达到最大值时，组合操作停止，从而得到最优分区数。