一种含分布式电源的中低压配电网无功控制策略的制作方法

技术特征：
1.一种含分布式电源的中低压配电网无功控制策略，其特征是：包括以下步骤：步骤1.建立含分布式电源的改进无功优化模型，针对传统无功优化模型进行缺项补全与优化；步骤2.对传统粒子群算法进行改进和计算；步骤3.对改进的无功优化模型计算结果进行实际应用校核。2.根据权利要求1所述的一种含分布式电源的中低压配电网无功控制策略，其特征是：步骤1所述模型包括目标函数与约束条件两部分；其中，目标函数为系统以电网电能损失费用和投资之和最小；约束条件包括：节点电压约束，系统潮流约束，开关动作次数约束，总投资限额约束。3.根据权利要求1所述的一种含分布式电源的中低压配电网无功控制策略，其特征是：所述无功优化模型包括：(1)以电网电能损失费用和投资/年之和最小为目标函数，用如下公式表示：式中：c为因无功产生的总相关成本；n为所优化配网区域的支路总数；p表示第j号支路(j＝1,2,
…
,n)的损耗；w为配网无功总投资，t为投资所用总时长，单位为年；(2)满足等式及不等式两类约束条件；在约束条件中，需要将分布式电源的有功无功出力考虑到模型中，即将配网运行时需满足的有功无功潮流在模型中加入分布式电源与无功补偿出力，其等式约束为：等式约束为：式中：p
i
、q
i
、p
dgi
、q
dgi
、p
di
、q
dii
、q
ci
分别为节点节点i处的由电网输入的有功和无功、由分布式电源注入的有功和无功、负荷的有功以及无功、无功补偿装置补偿的功率；u
i
为节点j的电压幅值；n
n
为节点数；g
ij
，b
ij
，δ
ij
分别为支路i-j的电导、电纳和节点i与j之间的相角差；(3)满足的不等式约束条件：系统电压约束：u
imin
≤u
i
≤u
imax
式中：u
imin
为系统内各个节点i电压的大小，u
imin
以及u
imax
分别为第i个节点允许的电压的最小值以及最大值；无功补偿容量约束：式中：q
cimin
，q
cimax
分别为第i组电容器投入组数的最小值以及最大值；电容器开关动作次数约束：k≤k
式中：k为电容器开关每天动作次数限值；分布式电源无功功率约束：式中：分别为第i个分布式电源无功功率的可调最小值和最大值；无功补偿容量约束：t
imin
≤t
i
≤t
imax
式中：t
imin
为第i个有载调压变压器变比的最小值；t
imax
为第i个有载调压变压器变比的最大值；t
i
为第i个有载调压变压器的变比；w≤w0式中：w0为无功补偿总投资。4.根据权利要求1所述的一种含分布式电源的中低压配电网无功控制策略，其特征是：步骤2所述对传统粒子群算法进行分析，进行算法改进，包括：(1)对于传统粒子群算法的改进，采用基于反正切函数的惯性权重；(2)对于传统粒子群算法的改进，包括改进学习因子；(3)对于传统粒子群算法的改进，引入扰动变异，其变异方式为直接生成新的粒子将其进行取代。5.根据权利要求4所述的一种含分布式电源的中低压配电网无功控制策略，其特征是：所述对于传统粒子群算法的改进，采用基于反正切函数的惯性权重，包括：加大前期惯性，强化局部搜索能力，增加种群的多样性，提高寻找到全局最优解的概率；后期减小惯性权重，增强全局搜索能力，加速后期算法收敛的速度；用如下公式表示：式中：w(k)为第k次迭代时的惯性权重，w1以w2及分别为惯性权重的初始值及末值，k为当前迭代次数，k
max
为迭代总次数α为控制参数。6.根据权利要求4所述的一种含分布式电源的中低压配电网无功控制策略，其特征是：所述对于传统粒子群算法的改进，包括改进学习因子；对于学习因子，设置前期c1较大，c2较小，使粒子侧重自身经验进行搜索，局部搜索能力强，设置后期c1较小，c2较大，加快算法的收敛，用如下公式表示：较大，加快算法的收敛，用如下公式表示：式中：c1，c2分别为粒子群算法中控制着粒子的自我认知部分以及群体认知部分的学习因子。7.根据权利要求1所述的一种含分布式电源的中低压配电网无功控制策略，其特征是：步骤3所述对步骤2中所得无功优化模型计算结果进行实际应用校核，是在步骤2进行后，将所得补偿位置与补偿容量进行校核，包括：变电站无功补偿校核、10kv配电线路无功补偿校核、配电变压器无功补偿校核、电力用户的无功补偿校核。
8.根据权利要求7所述的一种含分布式电源的中低压配电网无功控制策略，其特征是：所述变电站无功补偿校核：无功补偿装置的容量按主变压器容量的10％～30％配置，并满足无功补偿优化目标的要求；35kv变电站无功补偿装置的单组容量小于3mvar，35kv及以上变电站的容性无功补偿装置应分组安装在10kv各段母线上，投切控制方式采用高压断路器或vqc、tvqc装置；所述10kv配电线路无功补偿校核：10kv配电线路无功补偿一般采用分组固定式补偿方式；无功补偿装置的分组数根据实际需要的总容量确定，每一个补偿点的位置均应在无功负荷的中心，线路固定补偿装置为人工投切，采用跌落式熔断器作为电容器组的控制兼保护或采用自动投切的控制装置；所述配电变压器无功补偿校核，包括：(1)补偿配电变压器自身的无功功率消耗；(2)对低压配电网补偿到时所需要的无功功率；配电变压器的无功补偿装置容量按变压器最大负载率为75％，负荷自然功率因数按0.85考虑，补偿到变压器最大负荷时其高压侧功率因数高于0.95，或达到变压器容量的20％～40％，控制方式应分组分相自动投切控制；所述电力用户的无功补偿校核：补偿容量按100kva及以上高压供电的电力客户，在客户高峰负荷时变压器高端侧按功率因数高于0.95，其他电力客户按功率因数高于0.90；对于随器集中补偿可采用自动投切柜；暂时不具备条件的客户，采用简易式手动投切电容器组，随机补偿可与电动机同步投切。9.一种计算机存储介质，其特征是：所述计算机存储介质上存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8所述的一种含分布式电源的中低压配电网无功控制策略的步骤。

技术总结
本发明属于电力新能源技术领域，尤其涉及一种含分布式电源的中低压配电网无功控制策略。本发明包括：步骤1.建立含分布式电源的改进无功优化模型，针对传统无功优化模型进行缺项补全与优化；步骤2.对传统粒子群算法进行改进和计算；步骤3.对改进的无功优化模型计算结果进行实际应用校核。本发明由于具有仿真计算分析的支撑，使得补偿效果达到最优，填补了现有技术的不足之处。又由于本发明对于算法的改进，使其具有考虑较为全面，解算速度较快，并且能够使准确程度得到显著提高的特点，对现场实际应用具有重大意义。际应用具有重大意义。际应用具有重大意义。


技术研发人员：王智博 朱义东 张新宇 田野 史可鉴 杜威 李海峰 胡大伟 刘桁宇 张哲
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2021.11.28
技术公布日：2022/4/8