【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電網控制，尤其是一種考慮靜態電壓穩定提升的輸-配電網無功優化方法。
技術介紹
1、隨著風電、光伏等新能源滲透率的不斷增加，電網無功儲備不足的問題愈發顯著，輸電網運營者需要更多的手段保障全網的電壓運行安全，而含有大量分布式資源的配電網在配電網運營者的協調管理下能夠在根節點處提供充足的無功容量，使其可以響應上級輸電網運營者的調控指令。因此，近年來越來越多的研究人員逐漸意識到輸-配電網協同管理的重要性，將配電網作為無功源向電網提供無功支撐的策略被提出。一方面，由于配電網一般處于輸電網的饋線末端且遠離大容量發電機，其提供的無功支撐可以減少無功功率遠距離輸送造成的運行損耗，另一方面，配電網處于負荷中心，能夠有效支撐電網電壓，提升電網的電壓穩定安全。事實上，國內外一些研究機構和電力公司已經開展了初步探索，丹麥電網項目中，通過調整配電網的無功功率消耗為輸電網提供無功儲備和改善電壓，瑞士電網項目也驗證了限制輸-配電網邊界的無功功率可以解決輸電網無功資源的稀缺問題。然而，現有研究多集中于配電網無功支撐在降低輸電網損耗和電壓支撐方面的作用，缺乏配電網無功支撐對提升全網靜態電壓穩定裕度的研究。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提出一種考慮靜態電壓穩定提升的輸-配電網無功優化方法，無功備用的增加有效提高了系統的靜態電壓穩定裕度，同時魯棒優化使得最惡劣運行場景下的靜態電壓穩定裕度大于給定閾值，有效消除了電網的靜態電壓穩定越限風險。
2、本專利技術解決其技術
3、一種考慮靜態電壓穩定提升的輸-配電網無功優化方法，包括以下步驟：
4、步驟1、基于配電網運營者的實時數據獲取配電網的無功支撐容量；
5、步驟2、根據步驟1中獲取的無功支撐容量，考慮發電機、svc、配電網多類型無功資源計算有效無功備用，并對無功資源價值系數進行改進，以降低輸電網網損和提高有效無功備用為目標對輸電網進行優化；
6、步驟3、在步驟2的基礎上以調控指令誤差最小為目標對配電網進行優化，實現配電網對無功調控指令的動態追蹤。
7、而且，所述2中多類型資源無功資源備用計算方法為：
8、發電機無功備用
9、
10、式中，為發電機的有效無功備用；為發電機在系統電壓臨界點處的無功出力；
11、svc無功備用
12、
13、式中，為svc的有效無功備用；為svc在系統電壓臨界點處的無功出力；qsvc為svc當前運行點的無功出力；
14、風電/光伏無功備用
15、
16、式中，分別為風電場和光伏電站的有效無功備用；為風電和光伏在系統電壓臨界點處的無功出力；qwind、qpv為風電場和光伏電站當前運行點的無功出力；
17、配電網無功備用
18、
19、式中，為配電網的有效無功備用；為配電網無功支撐范圍上限；qd為配電網當前運行點的無功出力。
20、而且，所述步驟2中對無功資源價值系數進行改進的具體實現方法為：定義無功源接入節點i對負荷節點j的有效無功備用價值系數為：
21、
22、式中，是無功源接入點i的無功出力對于負荷節點j無功擾動的靈敏度；是無功源接入點i的無功出力對于負荷節點j有功擾動的靈敏度；
23、令無功備用價值系數最大的發電機的sij為1，對系數矩陣進行歸一化處理得：
24、
25、式中，sj為有效無功備用價值系數矩陣中關于負荷節點j的子矩陣；max(sj)為子矩陣sj中的最大值；n為負荷節點數量；有效無功備用價值系數vij綜合表征了無功源接入節點i對負荷節點j有功和無功增長的響應能力，vij越大，表明接入節點i對負荷節點j的無功電壓支撐越強，對系統無功備用貢獻程度也越高。
26、而且，所述步驟2中以降低輸電網網損和提高有效無功備用為目標對輸電網進行優化的具體實現方法為：根據上述步驟對多類型資源有效無功備用及其價值系數的定義，得到考慮系統靜態電壓穩定的有效無功備用：
27、
28、式中，為系統有效無功備用；q?t為輸電網無功資源集合，包括發電機、svc、風電、光伏及配電網；vi為各無功源對關鍵節點的有效無功備用價值系數；為各無功源的有效無功備用；
29、在輸電網魯棒無功優化模型中，綜合考慮輸電網的運行網損和有效無功備用對其進行無功優化，目標函數如下：
30、
31、式中，為輸電網有效無功備用；為輸電網網損；sn為的輸電網節點集合；gij為節點i、j所連接支路的電導；vi、vj為節點i、j電壓幅值；θi、θj為節點i、j的電壓相角；p1為有效無功備用優化目標的權重系數，p1<0；p2為運行網損優化目標的權重系數，p2>0；
32、約束條件包括：
33、(1)網絡潮流等式約束
34、
35、式中，pg,i、qg,i節點i發電機注入的有功功率和無功功率；pl,i、ql,i節點i的有功負載和無功負載；bij、θij分別為節點i、j所連接支路的電納和相角差；qwind,i、qpv,i、qsvc,i、qd,i分別為節點i風電場、光伏電站、svc及配電網提供的無功功率；
36、(2)電壓安全約束
37、vimin≤vi≤vimax?i∈sn
38、式中，vimin、vimax為輸電網節點i電壓的下限和上限；
39、(3)發電機有功出力約束
40、
41、式中，分別為節點i發電機注入有功功率的上下限；sg代表發電機節點集合；
42、(3)無功源控制變量約束
43、
44、式中，qg,i為節點i無功源的功率；分別為節點i無功源注入無功功率的上下限；swind、spv、ssvc、sd分別為風電場節點集合、光伏電站節點集合、svc節點集合及能夠提供無功支撐的配電網節點集合。
45、而且，所述步驟3的具體實現方法為：考慮到配電網在收到上級輸電網下發的無功調控指令后，需要進一步對網內各快調節設備進行調整，以實現對無功指令的實時追蹤，為滿足要求，以配電網提供的無功功率與無功指令的差值最小為優化目標：
46、min(qreg-qd)2
47、式中，目標函數中qreg為上級輸電網的無功指令值；qd為配電網提供的無功功率。當目標函數為0或接近0時，配電網能夠動態追蹤無功指令；約束條件為配電網潮流約束及各無功源的出力約束。
48、本專利技術的優點和積極效果是：
49、本專利技術基于配電網運營者的實時數據獲取配電網的無功支撐容量；根據獲取的無功支撐容量，考慮發電機、svc、配電網多類型無功資源計算有效無功備用，并對無功資源價值系數進行改進，以降低輸電網網損和提高有效無功備用為目標對輸電網進本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種考慮靜態電壓穩定提升的輸-配電網無功優化方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種考慮靜態電壓穩定提升的輸-配電網無功優化方法，其特征在于：所述步驟2中多類型資源無功資源備用計算方法為：
3.根據權利要求2所述的一種考慮靜態電壓穩定提升的輸-配電網無功優化方法，其特
4.根據權利要求1所述的一種考慮靜態電壓穩定提升的輸-配電網無功優化方法，其特征在于：所述步驟2中以降低輸電網網損和提高有效無功備用為目標對輸電網進行優化的具體實現方法為：根據上述步驟對多類型資源有效無功備用及其價值系數的定義，得到考慮系統靜態電壓穩定的有效無功備用：
5.根據權利要求1所述的一種考慮靜態電壓穩定提升的輸-配電網無功優化方法，其特征在于：所述步驟3的具體實現方法為：考慮到配電網在收到上級輸電網下發的無功調控指令后，需要進一步對網內各快調節設備進行調整，以實現對無功指令的實時追蹤，為滿足要求，以配電網提供的無功功率與無功指令的差值最小為優化目標：
【技術特征摘要】
1.一種考慮靜態電壓穩定提升的輸-配電網無功優化方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種考慮靜態電壓穩定提升的輸-配電網無功優化方法，其特征在于：所述步驟2中多類型資源無功資源備用計算方法為：
3.根據權利要求2所述的一種考慮靜態電壓穩定提升的輸-配電網無功優化方法，其特
4.根據權利要求1所述的一種考慮靜態電壓穩定提升的輸-配電網無功優化方法，其特征在于：所述步驟2中以降低輸電網網損和提高有效...
【專利技術屬性】
技術研發人員：齊金山，段佳莉，李鵬，靳方超，李杰，高宇江，馬瑞，趙辰，高群，馬磊，李雨航，李名洋，張天陽，史炎林，楊英杰，
申請(專利權)人：國網天津市電力公司，
類型：發明
國別省市：
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