【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及配電網降損增效，具體為一種考慮串聯電容器和網絡重構的配電網運行特性提升方法。
技術介紹
1、現有研究多采用并聯電容器和facts(flexible?ac?transmission?systems柔性交流輸電)裝置提高系統負載能力并減少線路損耗，串聯電容器可以增加功率傳輸上限，但串聯電容器方法目前未在中壓配電饋線段中使用。與輸電網相比，配電網電壓等價低，提高電壓降損增效不切實際。因此在配網饋線部分安裝串聯電容器可以修改饋線部分的阻抗，進而降低線路損耗，提高電力傳輸能力。同時，網絡重構時，電壓分布發生變化，現有研究未考慮網絡重構后串聯電容器的安裝位置對配電網的影響。
2、配電系統在向終端用戶供電方面起著至關重要的作用，供電質量取決于電壓分布、電壓調節和線路損耗等因素。然而，電力需求本質上是隨機的，可能會對配電系統系統性能產生負面影響，導致電壓下降和更高的線路損耗，最終導致效率下降。因此，電力人員有必要保持最優電壓調節和最大限度地減少線路損耗，以確保配電網的高效運行。
3、現有改善電壓分布和減少線路損耗的方法多采用并聯電容器和facts裝置。而隨著社會經濟的快速發展，用電負荷快速增加，現有方法無法在調壓和降損的基礎上，增加配網的電力傳輸能力。而串聯電容器能通過改善饋線阻抗，進而減低線路損耗，提高電力傳輸能力。
4、綜上，現有配電網層面降損增效的方法主要采用并聯電容器和facts裝置，尚缺乏能提高電力傳輸能力的降損增效方法和裝置。同時現有方法未考慮配網重構對串聯電容器的影響，無法廣泛適用
技術實現思路
1、針對上述問題，本專利技術的目的在于提供一種考慮串聯電容器和網絡重構的配電網運行特性提升方法，通過改善饋線阻抗，進而減低線路損耗，提高電力傳輸能力。技術方案如下：
2、一種考慮串聯電容器和網絡重構的配電網運行特性提升方法，包括以下步驟：
3、步驟1：以最優電壓分布和線路損耗為目標，建立考慮電壓、功率平衡和電流約束的配電網基礎運行模型，并構建串聯電容器模型；
4、步驟2：基于配電網基礎運行模型，建立考慮網絡重構的配電網運行模型，并使用人工神經網絡直接確定串聯電容器配置位置；
5、步驟3：將配電網運行模型轉化為人工神經網絡代理模型，通過對人工神經網絡訓練，實現最優電壓分布和最小線路損耗。
6、進一步的，步驟1中電壓分布和線路損耗定義如下：
7、步驟1.1：定義評估配電網運行效率和有效性的最大電壓調節指標vmax，用于描述與饋線供電的變電站母線電壓有關的電壓幅度變化；
8、計算最大電壓調節指標vmax，公式如下：
9、vr＝vs-isrr-jisrxl+jisrxc???????????????????????(1)
10、
11、vmax＝max(vr')????????????????????????????????(3)
12、vmax＝max(vr')????????????????????????????????(3)
13、式中，vs和vr表示送端母線電壓和接收端母線電壓；r＝2,3…,n，n為配網中母線總數；v1表示連接到變電站的母線電壓幅值，vr'表示接收端電壓相對值；isr為線路電流；r為線路電阻；j表示虛數；xl為線路電感；xc為線路電容；
14、步驟1.2：定義由于線路和電器元件的電阻導致的電流流經配電網時的功率損耗，即系統線路損耗pindex，用于評估系統功率效率的有用度量；
15、計算系統線路損耗pindex，公式如下：
16、
17、式中，f＝2,3…,f，f為配電網饋線段總數；plf為第f個饋線段的功耗，rsr為第f個饋線段的電阻值。
18、更進一步的，步驟2中考慮網絡重構的配電網運行模型包括配電網潮流運行約束和配電網輻射狀拓撲約束；具體如下：
19、(1)配電網潮流運行約束
20、綜合考慮各種發電資源、線路維修以及網絡重構行為，采用線性化的distflow潮流模型作為配電網的輻射狀潮流模型；包括：
21、1)節點功率平衡約束為：
22、
23、式中，δ(i)和γ(i)分別為節點i的子節點集合和父節點集合；pij,t和qij,t分別表示t時刻節點i流向節點j的有功功率和無功功率；和分別為柴油發電機在節點i的有功功率和無功功率；和分別為移動應急發電機在節點i的有功功率和無功功率；為光伏機組出力的有功功率，pi,t和qi,t分別為節點i在t時刻恢復的有功功率和無功功率；
24、2)線路兩端節點電壓與線路連接狀態之間的關系約束為：
25、vi,t-vj,t-2(rijpij,t+xijqij,t)≤m·(1-αij,t)???????????????(8)
26、vi,t-vj,t-2(rijpij,t+xijqij,t)≥m·(αij,t-1)????(9)
27、式中，vi,t和vj,t為t時刻節點i和節點j電壓的平方，rij和xij為線路ij的電阻和電抗；m為一個常數；αij,t為線路ij在t時刻的連接狀態；
28、3)負荷恢復功率與功率因數角之間的關系約束為：
29、
30、式中，為功率因數角；
31、4)線路傳輸的有功功率和無功功率約束為：
32、
33、式中，為線路ij傳輸的視在容量；
34、5)節點電壓和光伏有功出力約束為：
35、
36、式中，和為t時刻節點i電壓的平方的上下限，為光伏機組出力的有功功率的最大值；
37、(2)配電網輻射狀拓撲約束
38、1)考慮失電孤島對輻射狀約束的影響，配電網中閉合線路的數量等于節點數與拓撲中的子圖數之差，約束如如下：
39、
40、式中，nb為配電網節點數量，為0-1變量，取1時表示t時刻節點j是潛在的子圖的根節點；ωl為線路集合；
41、2)只有與節點i相連的線路中存在斷開線路時，節點i才可能是子圖的根節點，表示如下：
42、
43、式中，σi,t為輔助二元變量；
44、3)利用虛擬潮流模型保證各個子圖的連通性，當節點i是變電站節點或被選作子圖的根節點時，節點i流出的虛擬商品數量不受限制，表示如下：
45、
46、式中，fij,t為t時刻流過線路ij的虛擬潮流，wi,t為一個不受約束的實數變量，ωb為配電網的節點集合，ωsub為變電站節點集合；
47、4)線路ij上的虛擬潮流僅在線路閉合時能夠流通，表示如下：
48、-mαij,t≤fij,t≤mαij,t?ij∈ωl????(20)。
49、更進一步的，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種考慮串聯電容器和網絡重構的配電網運行特性提升方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的考慮串聯電容器和網絡重構的配電網運行特性提升方法，其特征在于，步驟1中電壓分布和線路損耗定義如下：
3.根據權利要求1所述的考慮串聯電容器和網絡重構的配電網運行特性提升方法，其特征在于，步驟2中考慮網絡重構的配電網運行模型包括配電網潮流運行約束和配電網輻射狀拓撲約束；具體如下：
4.根據權利要求1所述的考慮串聯電容器和網絡重構的配電網運行特性提升方法，其特征在于，步驟3中將配電網運行模型轉化為人工神經網絡代理模型，具體為：
5.根據權利要求4所述的考慮串聯電容器和網絡重構的配電網運行特性提升方法，其特征在于，步驟3.1中人工神經網絡模型的開發包括三個階段：
6.根據權利要求4所述的考慮串聯電容器和網絡重構的配電網運行特性提升方法，其特征在于，步驟3.2中，具有自適應學習函數的LM控制方程如下：
【技術特征摘要】
1.一種考慮串聯電容器和網絡重構的配電網運行特性提升方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的考慮串聯電容器和網絡重構的配電網運行特性提升方法，其特征在于，步驟1中電壓分布和線路損耗定義如下：
3.根據權利要求1所述的考慮串聯電容器和網絡重構的配電網運行特性提升方法，其特征在于，步驟2中考慮網絡重構的配電網運行模型包括配電網潮流運行約束和配電網輻射狀拓撲約束；具體如下：
4.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：江均，代暉，蘆楊，鄧道強，劉繼午，楊濤，丁吉，周龍翔，李輝，楊帆，
申請(專利權)人：國網四川省電力公司瀘州供電公司，
類型：發明
國別省市：
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