本發(fā)明涉及有源配電網(wǎng)電壓調(diào)控，尤其涉及一種配電網(wǎng)電壓分布式優(yōu)化控制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、有源配電網(wǎng)是指大量接入分布式電源、功率雙向流動(dòng)的配電網(wǎng)，又稱主動(dòng)配電網(wǎng)。有源配電網(wǎng)是一個(gè)能量交換與分配的網(wǎng)絡(luò)，其潮流與故障電流雙向流動(dòng)，傳統(tǒng)配電網(wǎng)的潮流與故障分析、電壓無(wú)功控制、繼電保護(hù)方法以及運(yùn)行管理措施已不再適應(yīng)，均需要做出相應(yīng)的調(diào)整與改進(jìn)。

2、這其中，大規(guī)模分布式光伏接入的配電網(wǎng)容易導(dǎo)致電壓越限，僅采用集群調(diào)控易引發(fā)調(diào)壓任務(wù)分配不均，而集中控制無(wú)法快速響應(yīng)分布式光伏隨機(jī)性、就地控制難以實(shí)現(xiàn)整體協(xié)調(diào)。

3、基于此，需要開發(fā)設(shè)計(jì)出一種配電網(wǎng)電壓分布式優(yōu)化控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種配電網(wǎng)電壓分布式優(yōu)化控制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中難以實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制分布式光伏接入的配電網(wǎng)電壓越限的問題。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種配電網(wǎng)電壓分布式優(yōu)化控制方法，包括：

3、對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行集群劃分獲得多個(gè)集群，并根據(jù)所述多個(gè)集群確定多個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其中，每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)集群；

4、以配電網(wǎng)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓偏差最小以及配電網(wǎng)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)損最小為目標(biāo)，以配電網(wǎng)運(yùn)行條件為約束，構(gòu)建配電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型；

5、將所述多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)作為無(wú)功注入和/或無(wú)功吸收點(diǎn)，利用集群無(wú)功電壓控制優(yōu)化策略以及所述配電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型確定多個(gè)無(wú)功量，根據(jù)所述多個(gè)無(wú)功量?jī)?yōu)化配電網(wǎng)的潮流，其中，每個(gè)無(wú)功量對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)；

6、對(duì)于集群內(nèi)部，通過調(diào)節(jié)關(guān)鍵電源節(jié)點(diǎn)的無(wú)功調(diào)整電壓越限節(jié)點(diǎn)的電壓，其中，所述關(guān)鍵電源節(jié)點(diǎn)為對(duì)電壓越限節(jié)點(diǎn)無(wú)功靈敏度最大的電源節(jié)點(diǎn)。

7、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行集群劃分獲得多個(gè)集群，包括：

8、獲取綜合模塊度指標(biāo)、均衡指標(biāo)以及隸屬度指標(biāo)，并根據(jù)所述綜合模塊度指標(biāo)、所述均衡指標(biāo)以及所述隸屬度指標(biāo)構(gòu)建綜合性集群劃分指標(biāo)；

9、將配電網(wǎng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)視為第一集群，將每個(gè)節(jié)點(diǎn)綜合性集群劃分指標(biāo)值作為第一指標(biāo)值；

10、對(duì)于每個(gè)獨(dú)立成集群的節(jié)點(diǎn)，隨機(jī)選取集群進(jìn)行結(jié)合得到第二集群；

11、將每個(gè)第二集群的綜合性集群劃分指標(biāo)值作為第二指標(biāo)值；

12、若所述第二指標(biāo)值相對(duì)所述第一指標(biāo)值為正增量，則將所述第二指標(biāo)值對(duì)應(yīng)的第二集群作為第一集群，并將第二指標(biāo)值作為第一指標(biāo)值；

13、否則，并將加入第二集群的節(jié)點(diǎn)視為第一集群；

14、若多個(gè)第一集群中存在節(jié)點(diǎn)獨(dú)立成集群的集群，則跳轉(zhuǎn)至所述對(duì)于每個(gè)獨(dú)立成集群的節(jié)點(diǎn)，隨機(jī)選取其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合得到第二集群的步驟。

15、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述根據(jù)所述多個(gè)集群確定多個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，包括：

16、根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓可觀性指標(biāo)以及無(wú)功和/或有功可控性指標(biāo)為每個(gè)集群選擇關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其中，節(jié)點(diǎn)電壓可觀性指標(biāo)根據(jù)第一公式確定，所述第一公式為：

17、

18、式中，ob為集群c中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)e可觀性指標(biāo)，on為當(dāng)前集群的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù),squie和spuie分別為集群c內(nèi)的節(jié)點(diǎn)i與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)e之間的無(wú)功和有功電壓靈敏度關(guān)系；

19、無(wú)功和/或有功可控性指標(biāo)根據(jù)第二公式確定，所述第二公式為：

20、

21、式中，co為集群c中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)e可控性指標(biāo)，uen為集群c中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)e的電壓，qdn和pdn分別為集群c內(nèi)光伏節(jié)點(diǎn)的無(wú)功和有功功率，odn為集群c內(nèi)光伏節(jié)點(diǎn)數(shù)總和。

22、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述以配電網(wǎng)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓偏差最小以及配電網(wǎng)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)損最小為目標(biāo)，以配電網(wǎng)運(yùn)行條件為約束，構(gòu)建配電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型，包括：

23、以配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)損耗最小構(gòu)建第一目標(biāo)函數(shù)；

24、以配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓偏差最小構(gòu)建第二目標(biāo)函數(shù)；

25、根據(jù)所述第一目標(biāo)函數(shù)以及所述第二目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建綜合目標(biāo)函數(shù)；

26、構(gòu)建潮流約束、無(wú)功約束以及電壓約束；

27、將所述綜合目標(biāo)函數(shù)、所述潮流約束、所述無(wú)功約束以及所述電壓約束聯(lián)立，獲得所述配電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型。

28、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述第一目標(biāo)函數(shù)為：

29、

30、式中，f1為第一目標(biāo)函數(shù)，n為配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)總數(shù)，gij為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j構(gòu)成支路的電導(dǎo)，ui為節(jié)點(diǎn)i電壓幅值，uj為節(jié)點(diǎn)j電壓幅值，θij為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的電壓相角差；

31、所述第二目標(biāo)函數(shù)為：

32、

33、式中，f2為第二目標(biāo)函數(shù)，ui為節(jié)點(diǎn)i電壓幅值，up.u.為基準(zhǔn)電壓；

34、所述綜合目標(biāo)函數(shù)為：

35、f＝ε1f1+ε2f2

36、式中：ε1以及ε2分別為第一權(quán)重系數(shù)以及第二權(quán)重系數(shù)。

37、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述利用集群無(wú)功電壓控制優(yōu)化策略以及所述配電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型確定多個(gè)無(wú)功量，包括：

38、獲取多個(gè)粒子，并初始化每個(gè)粒子的位置和速度；

39、選取所述多個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)作為無(wú)功注入和/或吸收點(diǎn)；

40、設(shè)置目標(biāo)函數(shù)的具體參數(shù)、約束條件的具體參數(shù)以及各集群中粒子搜索范圍；

41、根據(jù)所述配電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)計(jì)算每個(gè)粒子的適應(yīng)度；

42、判斷相鄰第一預(yù)定次數(shù)的迭代適應(yīng)度是否變化；

43、若迭代適應(yīng)度有變化，則根據(jù)所述配電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型的約束條件和適應(yīng)度，確定每個(gè)粒子的個(gè)體適應(yīng)值和群體適應(yīng)值，根據(jù)個(gè)體適應(yīng)值和群體適應(yīng)值更新每個(gè)粒子的位置和速度以及更新個(gè)體適應(yīng)值和群體適應(yīng)值；

44、若迭代次數(shù)未到最大迭代次數(shù)，則跳轉(zhuǎn)至所述根據(jù)所述配電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)計(jì)算每個(gè)粒子的適應(yīng)度的步驟；

45、選擇群體適應(yīng)值最高的粒子，作為目標(biāo)粒子；

46、根據(jù)所述目標(biāo)粒子確定所述多個(gè)無(wú)功量。

47、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述對(duì)于集群內(nèi)部，通過調(diào)節(jié)關(guān)鍵電源節(jié)點(diǎn)的無(wú)功調(diào)整電壓越限節(jié)點(diǎn)的電壓，包括：

48、將集群內(nèi)的節(jié)點(diǎn)分為過電壓節(jié)點(diǎn)集合與正常電壓節(jié)點(diǎn)集合；

49、將所述過電壓節(jié)點(diǎn)集合中電壓幅值最大的節(jié)點(diǎn)作為危險(xiǎn)電壓節(jié)點(diǎn)；

50、根據(jù)無(wú)功電壓靈敏度矩陣，找出與所述危險(xiǎn)電壓節(jié)點(diǎn)間無(wú)功電壓靈敏度最大的節(jié)點(diǎn)作為所述關(guān)鍵電源節(jié)點(diǎn)；

51、根據(jù)第三公式、所述關(guān)鍵電源節(jié)點(diǎn)的無(wú)功電壓靈敏度值以及所述危險(xiǎn)電壓節(jié)點(diǎn)的電壓越限幅值確定無(wú)功功率調(diào)節(jié)量，其中，所述第三公式為：

52、

53、式中：α為調(diào)節(jié)常數(shù)，δumax為危險(xiǎn)電壓節(jié)點(diǎn)的電壓越限幅值，sqv,max為關(guān)鍵電源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的無(wú)功電壓靈敏度值。

54、第二方面，本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種配電網(wǎng)電壓分布式優(yōu)化控制裝置，用于實(shí)現(xiàn)如上第一方面或第一方面的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的配電網(wǎng)電壓分布式優(yōu)化控制方法，所述配電網(wǎng)電壓分布式優(yōu)化控制裝置包括：

55、集群劃分模塊，用于對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行集群劃分獲得多個(gè)集群，并根據(jù)所述多個(gè)集群確定多個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其中，每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)集群；

56、配電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型構(gòu)建模塊，用于以配電網(wǎng)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓偏差最小以及配電網(wǎng)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)損最小為目標(biāo)，以配電網(wǎng)運(yùn)行條件為約束，構(gòu)建配電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型；

57、潮流調(diào)整模塊，用于將所述多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)作為無(wú)功注入和/或無(wú)功吸收點(diǎn)，利用集群無(wú)功電壓控制優(yōu)化策略以及所述配電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型確定多個(gè)無(wú)功量，根據(jù)所述多個(gè)無(wú)功量?jī)?yōu)化配電網(wǎng)的潮流，其中，每個(gè)無(wú)功量對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)；

58、以及，

59、節(jié)點(diǎn)電壓調(diào)整模塊，用于對(duì)于集群內(nèi)部，通過調(diào)節(jié)關(guān)鍵電源節(jié)點(diǎn)的無(wú)功調(diào)整電壓越限節(jié)點(diǎn)的電壓，其中，所述關(guān)鍵電源節(jié)點(diǎn)為對(duì)電壓越限節(jié)點(diǎn)無(wú)功靈敏度最大的電源節(jié)點(diǎn)。

60、第三方面，本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器以及處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上第一方面或第一方面的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述方法的步驟。

61、第四方面，本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上第一方面或第一方面的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述方法的步驟。

62、本發(fā)明實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是：

63、本發(fā)明實(shí)施方式公開了一種配電網(wǎng)電壓分布式優(yōu)化控制方法，其首先對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行集群劃分獲得多個(gè)集群，并根據(jù)所述多個(gè)集群確定多個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其中，每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)集群；然后以配電網(wǎng)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓偏差最小以及配電網(wǎng)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)損最小為目標(biāo)，以配電網(wǎng)運(yùn)行條件為約束，構(gòu)建配電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型；接著將所述多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)作為無(wú)功注入和/或無(wú)功吸收點(diǎn)，利用集群無(wú)功電壓控制優(yōu)化策略以及所述配電網(wǎng)電壓優(yōu)化模型確定多個(gè)無(wú)功量，根據(jù)所述多個(gè)無(wú)功量?jī)?yōu)化配電網(wǎng)的潮流，其中，每個(gè)無(wú)功量對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)；最后對(duì)于集群內(nèi)部，通過調(diào)節(jié)關(guān)鍵電源節(jié)點(diǎn)的無(wú)功調(diào)整電壓越限節(jié)點(diǎn)的電壓，其中，所述關(guān)鍵電源節(jié)點(diǎn)為對(duì)電壓越限節(jié)點(diǎn)無(wú)功靈敏度最大的電源節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明在集群劃分規(guī)模及集群容量分配方面更加合理，節(jié)省運(yùn)算時(shí)間的同時(shí)，進(jìn)行集群的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)選擇，能減少控制節(jié)點(diǎn)數(shù)目，提高電壓控制的效率，同時(shí)通過集群電壓協(xié)調(diào)控制及就地實(shí)時(shí)控制有利于功率就地平衡，有效解決電壓越限問題。