申请/专利权人：天津大学;南方电网数字电网研究院有限公司

申请日：2021-09-26

公开（公告）日：2022-09-23

公开（公告）号：CN113890016B

主分类号：H02J3/00

分类号：H02J3/00;H02J3/46

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.09.23#授权;2022.01.21#实质审查的生效;2022.01.04#公开

摘要：一种数据驱动的配电网多时间尺度电压协调控制方法：根据选定的有源配电网，输入系统基本参数信息；以节点电压偏差最小为目标函数，以有载调压变压器档位上下限、有载调压变压器档位变化量上下限为约束条件，建立慢时间尺度下配电网自适应电压控制模型；采用梯度下降法求解所述的慢时间尺度下配电网自适应电压控制模型；以分布式电源所在区域电压偏差最小为目标函数，以分布式电源无功容量为约束条件，建立快时间尺度下配电网自适应电压控制模型；采用梯度下降法求解所述的快时间尺度下配电网自适应电压控制模型。本发明通过数据驱动的多时间尺度协调自适应电压控制策略，实现对多电压控制设备出力协调运行优化问题的求解。

主权项：1.一种数据驱动的配电网多时间尺度电压协调控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1根据选定的有源配电网，输入系统基本参数信息，包括：有载调压变压器的接入位置、分布式电源接入位置以及容量，有源配电网分区信息，节点电压参考值，控制误差精度，分布式电源伪雅可比矩阵初始值，风光负荷预测信息，设置起始时刻为t＝0，优化控制总时长为T，慢时间尺度下预测域时间间隔ΔT，快时间尺度下控制域时间间隔Δt，控制时移步数k＝1；2依据步骤1给出的有源配电网，以及在优化时段[t，t+ΔT]内的风光负荷预测信息，以节点电压偏差最小为目标函数，以有载调压变压器档位上下限、有载调压变压器档位变化量上下限为约束条件，建立慢时间尺度下配电网自适应电压控制模型；所述的慢时间尺度下配电网自适应电压控制模型如下：节点电压偏差最小目标函数表示为： 式中，Uref表示电压参考值，表示t+ΔT电压估计值，O[t]和O[t-Δt]分别表示t时刻和t-Δt时刻有载调压变压器的档位，λO表示权重系数；其中的估计函数表示为： 式中，U[t]表示t时刻电压量测值，E[t+ΔT]为t时刻至t+ΔT时刻风光负荷预测信息，E′[t]表示t时刻风光负荷数据，ΦO[t]表示t时刻有载调压变压器的伪雅可比矩阵，用来反映有载调压变压器档位与关键量测节点电压的动态关系，ΦO[t]求解表达式为： 式中，ΦO[t-ΔT]表示t-ΔT时刻载调压变压器的伪雅可比矩阵，ΔU[t]＝U[t]-U[t-ΔT]，表示t时刻和t-ΔT时刻电压量测之差，ΔO[t-ΔT]＝O[t-ΔT]-O[t-2ΔT]表示t-ΔT时刻和t-2ΔT时刻有载调压变压器档位变化，ΦE[t]表示t时刻风光负荷预测信息的伪雅可比矩阵，用来反映风光负荷预测信息与关键量测节点电压的动态关系，ΔE′[t-Δt]＝E′[t-Δt]-E′[t-2Δt]表示t-Δt时刻和t-2Δt时刻风光负荷数据之差，ηO和μO为权重系数；式2中，ΦE[t]的表达式为： 式中，ΦE[t-Δt]表示t-Δt时刻风光负荷预测信息的伪雅可比矩阵，ηE和μE为权重系数；有载调压变压器档位上下限约束条件表示为：当O[t]＞Omax时，O[t]＝Omax当O[t]＜Omin时，O[t]＝Omin5式中，O[t]表示t时刻有载调压变压器的档位，Omax和Omin分别表示有载调压变压器档位的上下限；有载调压变压器档位变化量上下限约束条件表示为：当O[t]-O[t-Δt]＞1时，O[t]＝O[t-Δt]+1当O[t]-O[t-Δt]＜-1时，O[t]＝O[t-Δt]-16式中，O[t]和O[t-Δt]分别表示t时刻和t-Δt时刻有载调压变压器的档位；3获取t时刻各节点电压量测值，采用梯度下降法求解所述的慢时间尺度下配电网自适应电压控制模型，得到有载调压变压器档位，并下发到有载调压变压器；4依据步骤1给出的有源配电网，以分布式电源所在区域电压偏差最小为目标函数，以分布式电源无功容量为约束条件，建立快时间尺度下配电网自适应电压控制模型；5获取t时刻分布式电源所在区域节点电压量测值，采用梯度下降法求解所述的快时间尺度下配电网自适应电压控制模型，得到分布式电源无功出力策略，并下发到各分布式电源；6更新控制时刻t＝t+Δt，时移步数k＝k+1，判断控制域时移步数k×Δt是否大于ΔT，是则进入步骤7；否则返回步骤4；7判断当前时刻t是否达到时间T，是则自适应电压控制过程结束，否则令k＝1，返回步骤2。

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