[发明专利]一种多能源系统发生电压越限故障的功率调节方法及系统

说明书

本发明提出一种多能源系统发生电压越限故障的功率调节方法及系统，其中方法包括如下步骤：将多能源系统中各节点的运行参数代入预先构建的切负荷控制优化模型中，求解模型得到各节点的最优有功功率；基于各节点的最优有功功率，采用基于内点法的广域无功‑电压控制得到使各节点电压偏差最小的无功功率；基于各节点电压偏差最小的无功功率，通过调节无功功率或者通过调节无功功率和有功功率使各节点的电压恢复至安全范围内。本发明的技术方案通过切负荷控制保证功率不越限；考虑了电压安全的安全域变化，能够实现供电能力的最大化；维持整体电压安全，保障了多能源系统的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及电网安全运行策略领域，具体涉及一种多能源系统发生电压越限故障的功率调节方法及系统。

背景技术

含多能源系统中由于发电和负荷功率的不确定性可能使工作点偏离安全范围，针对光伏渗透下N-1故障后的功率流和电压越限问题，需要恰当的系统控制方案避免连锁故障的发生。含多能源系统的控制主要有分布式和集中式控制两种。分布式控制中本地分布式电源自主运行，该控制基于当地测量，不需要额外的通信设施，由于不使用全局信息，不会因为中央控制器损坏或通信链路的丢失而影响其控制性能。针对光伏板集成到低压配电网可能产生的过电压问题，学界提出了一种通过调整逆变器无功功率和有功功率来防止或缓解这类问题的分布式控制，与基于最优潮流问题的集中式方案相比，显著减少了信息和通信需求。但为了获得更好的性能，在考虑优化算法的情况下需要由中央控制器进行管理，即集中控制，通过分层控制结构实现，由于使用了来自被控系统的大量信息，从而提供了更有效的解决方案。

综上所述，含多能源系统的故障解决控制需要从切负荷的经济性和安全裕度以及电压安全着手，开展进一步控制。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提出了一种基于N-1安全域的多能源系统故障穿越控制方法及系统。

第一方面，本发明提供一种多能源系统发生电压越限故障的功率调节方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

将多能源系统中各节点的运行参数代入预先构建的切负荷控制优化模型中，求解模型得到各节点的最优有功功率；

基于各节点的最优有功功率，采用基于内点法的广域无功-电压控制得到使各节点电压偏差最小的无功功率；

基于各节点电压偏差最小的无功功率，通过调节无功功率或者通过调节无功功率和有功功率使各节点的电压恢复至安全范围内。

优选的，所述切负荷控制优化模型的构建，包括：

基于系统中负载均衡度和切负荷成本，采用权重方法建立优化模型的目标函数，计算式如下：

式中，第一项为切负荷成本，ΔP_i为与源i连接负载的有功功率变化量，C_i为切除源i下负载时的单位功率成本，第二项表示负载均衡度，P_i为与源i连接负载的有功功率，为P_i的平均值，w₁、w₂分别为第一项和第二项的权重系数，N为多能源系统中源的个数；

构建目标函数的约束条件。

优选的，所述约束条件包括等式约束和不等式约束；

所述等式约束包括系统潮流约束；所述不等式约束包括节点电流约束、N-1安全域约束和安全裕度。

优选的，所述求解模型得到各节点的最优有功功率采用粒子群优化算法或改进的粒子群算法。

优选的，所述源包括变压器、光伏单元和/或储能单元。

优选的，所述基于各节点电压偏差最小的无功功率，通过调节无功功率或者通过调节无功功率和有功功率使各节点的电压恢复至安全范围内，包括：