申请/专利权人：国网浙江省电力有限公司宁海县供电公司

申请日：2023-08-08

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117096962B

主分类号：H02J3/50

分类号：H02J3/50;H02J3/48;H02J3/12;H02J3/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2023.12.08#实质审查的生效;2023.11.21#公开

摘要：本发明提供一种考虑光伏的电网动态无功补偿优化方法及系统，涉及电网技术领域，包括将所述目标电网中分布式光伏电源作为电网节点，获取所述电网节点的有功功率变化量以及无功功率变化量，构建所述电网节点的灵敏度矩阵，基于所述电网节点以及所述灵敏度矩阵结合贪婪算法对所述电网节点进行节点分区；确定第一目标函数、第一约束条件、第二目标函数以及第二约束条件，通过多目标优化算法对所述第一目标函数和所述第二目标函数进行求解，确定无功补偿优化方案。

主权项：1.一种考虑光伏的电网动态无功补偿优化方法，其特征在于，包括：将目标电网中分布式光伏电源作为电网节点，获取所述电网节点的有功功率变化量以及无功功率变化量，构建所述电网节点的灵敏度矩阵，基于所述电网节点以及所述灵敏度矩阵结合贪婪算法对所述电网节点进行节点分区；确定任意两个电网节点的邻接值如下公式所示： ；其中，Nb表示任意两个电网节点的邻接值，K表示目标电网中所有电网节点的数量，Mck、MT分别表示第k个电网节点与其他节点的连接边数量Mc以及所述目标电网中所有电网节点的连接边总数；根据电网节点的有功功率变化量以及无功功率变化量，构建所述电网节点的灵敏度矩阵： ；其中，S表示灵敏度矩阵，、分别表示有功功率变化量和无功功率变化量，V表示电网节点电压，P、Q分别表示电网节点的有功功率和无功功率，Lmn表示电网节点m和n的空间距离；确定进行节点分区后各个分区中电网节点的电压值以及电压安全限值，以所述目标电网的分区中各个电网节点的电压越限量最小为目标，构建第一目标函数，并设置与所述第一目标函数相匹配的第一约束条件；确定进行节点分区后各个分区中电网节点的网络损失，结合各个电网节点中电器的调节成本，以所述目标电网的分区中各个电网节点的维护费用最低为目标，构建第二目标函数，并设置与所述第二目标函数相匹配的第二约束条件；基于所述第一目标函数以及所述第一约束条件，以及所述第二目标函数以及所述第二约束条件，通过多目标优化算法对所述第一目标函数和所述第二目标函数进行求解，确定无功补偿优化方案；所述基于所述电网节点以及所述灵敏度矩阵结合贪婪算法对所述电网节点进行节点分区包括：根据所述目标电网中任意两个电网节点的连接边数量，以及所述目标电网中所有电网节点的连接边总数，结合所述任意两个电网节点的灵敏度矩阵，确定任意两个电网节点的邻接值；遍历所述目标电网中所有电网节点，确定每一个电网节点与其他电网节点的邻接值，将所述目标电网中邻接值最大的两个电网节点划分在同一个分区；将所述目标电网中所有电网节点进行分区划分，直至任意电网节点与其他电网节点的邻接值为零时，完成对所述电网节点的分区划分；确定进行节点分区后各个分区中电网节点的电压值以及电压安全限值，以所述目标电网的分区中各个电网节点的电压越限量最小为目标，构建第一目标函数，并设置与所述第一目标函数相匹配的第一约束条件包括：根据所述进行节点分区后各个分区中电网节点的电压值，以及所述进行节点分区后各个分区中电网节点的最优运行电压，确定所述进行节点分区后各个分区中电网节点的电压偏移值；根据所述进行节点分区后各个分区中电网节点的电压值以及所述电压安全限值，确定所述进行节点分区后各个分区中电压越限的电网节点数量；结合所述进行节点分区后各个分区中电网节点的电压值、所述电压偏移值以及电压越限的电网节点数量和所述目标电网中所有电网节点的数量，以所述目标电网的分区中各个电网节点的电压越限量最小为目标，构建第一目标函数；基于所述进行节点分区后各个分区中电网节点的有功输出、无功输出以及逆变器的容量，设置分布式光伏电源的无功输出约束；以及基于电抗器的可投入组数、电抗器的总投入无功输出，以及电抗器的无功容量，设置目标电网的并联电抗器的无功约束；所述构建第一目标函数如下公式所示： ； ；其中，Uover表示电压越限量，T、K分别表示控制总时长以及目标电网中所有电网节点的数量，Nover表示目标电网中电压越限的电网节点数量，表示时刻t第i个电网节点的电压安全限值的标幺值，表示时刻t第i个电网节点的电压值； U offset 表示电压偏移值，表示当前电网节点偏离最优电压运行点的程度，反映当前电网节点的电压运行经济状态，表示时刻t第i个电网节点的最优运行电压；所述设置与所述第一目标函数相匹配的第一约束条件包括：设置分布式光伏电源的无功输出约束： ； ； ；其中，QPV表示光伏无功输出，、分别表示光伏无功输出的下限和上限，Sinv表示光伏逆变器的容量，Ppv表示光伏的有功输出；设置目标电网的并联电抗器的无功约束： ； ； ；其中，表示节点i处t时刻电抗器可投入组数，、分别表示节点i处电抗器可投入组数的上限及下限，表示节点i处电抗器可投入组数的最大调节次数，表示节点i处并联电抗器的总投入无功功率，Qi,0表示节点i处并联电抗器的无功容量。

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