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专利号: 2019102753624
申请人: 南京师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种两层协同架构下的配电网分布式无功优化与电压调控方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)获取配电网日负荷预测曲线、分布式电源出力预测曲线;

(2)将电网日负荷预测曲线、分布式电源出力预测曲线中同一时刻的日负荷功率与分布式电源出力相减,得到日净负荷,根据每个时刻的日净负荷绘制日净负荷曲线,对日净负荷进行时段归并与方式约简;

(3)电网中的每个无功源对应部署一个虚拟软控制器,所述虚拟软控制器进行分布式决策并将决策结果上传至顶层;

(4)在顶层部署的局域控制中心对虚拟软控制器上传的分布式决策结果进行协同校核,对于校核不通过的分布式决策结果,下发调控指令及相关调整量,并要求返回步骤(3),使校核不通过的虚拟软控制器周边的虚拟软控制器协助控制,重新就地进行分布式决策;

若全部虚拟软控制器的分布式决策结果均校核通过,则获得无功/电压优化决策解,执行步骤(5);

(5)保存无功/电压优化决策解并向各虚拟软控制器下发无功/电压优化决策指令,对相应无功源实施远方或就地调控操作。

2.根据权利要求1所述的两层协同架构下的配电网分布式无功优化与电压调控方法,其特征在于,步骤(3)中,虚拟软控制器具有以下三种功能之一:功能一:就地测量、就地决策及就地执行;功能二:就地测量、就地决策、远方校核及遥控/遥调执行;功能三:就地测量、就地决策、远方校核及就地执行。

3.根据权利要求1所述的两层协同架构下的配电网分布式无功优化与电压调控方法,其特征在于,步骤(3)中,虚拟软控制器包括虚部署方式和实部署方式:虚部署的虚拟软控制器负责计算资源/任务的分配,分配对象以无功源为基本单元,虚部署的虚拟软控制器的部署地点在无功源所在地或局域控制中心所在的顶层;实部署的虚拟软控制器具有计算资源/任务分配与实际控制器两种功能,实部署的虚拟软控制器的部署地点在无功源所在地。

4.根据权利要求1所述的两层协同架构下的配电网分布式无功优化与电压调控方法,其特征在于,步骤(4)中,局域控制中心利用常规分析工具对分布式决策结果进行协同校核,所述常规分析工具为潮流计算模块;对于校核不通过的分布式决策结果,参与协调控制的周边虚拟软控制器位于校核结果不通过的虚拟软控制器的上游或下游。

5.根据权利要求1所述的两层协同架构下的配电网分布式无功优化与电压调控方法,其特征在于,步骤(3)虚拟软控制器就地分布式决策包括面向电压设定值控制目标的优化、有功降损目标的优化中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的两层协同架构下的配电网分布式无功优化与电压调控方法,其特征在于,步骤(4)中的顶层指配调/馈调中心。

7.根据权利要求1所述的两层协同架构下的配电网分布式无功优化与电压调控方法,其特征在于,步骤(3)中虚拟软控制器就地进行分布式决策包括有功降损调控目标指令和电压调控目标指令;

有功降损调控目标指令采用有功降损模型,涉及关系式:

电压调控目标指令采用电压目标控制决策模型,涉及关系式:

式中,U2obj为控制电压的目标值,q为迭代次数变量,C为与R2、X2有关的常数,n与OLTC分接头所处档位有关;Us为等效电源节点电压相量的模;Z1为等效电源与有载调压变压器之间的支路阻抗,有Z1=R1+jX1,R1为原边的支路等效电阻,X1为原边的支路等效电抗;Z2为副边等效总负荷的等效阻抗,有Z2=R2+iX2,R2为副边的等效电阻,X2为副边的等效电抗;G2为等效电导,B2为等效电纳。

8.根据权利要求1所述的两层协同架构下的配电网分布式无功优化与电压调控方法,其特征在于,步骤(3)中虚拟软控制器就地进行分布式决策,节点电压严格执行电压调控目标指令,优先实施就地无功补偿,若就地无功补偿后仍偏离目标值,则请求局域控制中心从顶层下发相关补偿设备的调控指令,使电压调整到请求值。

9.根据权利要求1所述的两层协同架构下的配电网分布式无功优化与电压调控方法,其特征在于,步骤(3)中虚拟软控制器就地进行分布式决策,容许节点电压在电压调控目标指令的范围内变化,若该节点的虚拟软控制器接受局域控制中心从顶层下发的、协助响应周边其他节点电压调控的请求信息,则按照指令进行就地补偿;若未接收到顶层局域控制中心的指令,则在就地无功源有富裕的前提下,实施有功降损调控目标指令的分布式优化控制。

10.根据权利要求1所述的两层协同架构下的配电网分布式无功优化与电压调控方法,其特征在于,步骤(2)中的时段归并与方式约简指考虑无功源寿命影响因素,将日净负荷曲线的若干短时段归并成若干长时段,对系统原有运行方式进行合并。