基于混合粒度耦合模型系的电网电压无功优化方法和系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115833148A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211610945.6H02J3/46(2006.01)(22)申请日2022.12.14(71)申请人中国电力科学研究院有限公司地址100192北京市海淀区清河小营东路15号(72)发明人赵珊珊宋晓辉李雅洁史常凯孟晓丽高菲张瑜李建芳盛万兴徐冬杰关石磊(74)专利代理机构北京安博达知识产权代理有限公司11271专利代理师徐国文(51)Int.Cl.H02J3/16(2006.01)H02J3/06(2006.01)H02J3/38(2006.01)权利要求书6页说明书24页附图3页(54)发明名称基于混合粒度耦合模型系的电网电压无功优化方法和系统(57)摘要本发明提供了一种基于混合粒度耦合模型系的电网电压无功优化方法和系统，包括：获取输入参数并输入预先构建的含分布式能源配电网电压无功优化的混合粒度耦合模型系；采用相关求解器对含分布式能源配电网电压无功优化的混合粒度耦合模型系进行求解，得到求解结果作为输出参数；本发明解决了针对不同电压等级配电网的形态和特点建立不同粒度下的电压无功优化模型问题，以及不同粒度模型之间的匹配问题，有助于从不同层次、不同角度全面地反映系统电压无功的动态特性，充分利用了不同电压等级电网调节电压无功的能力，提高了模型的准确性、经济性、实用性、灵活性和适应性。CN115833148ACN115833148A权利要求书1/6页1.一种基于混合粒度耦合模型系的电网电压无功优化方法，其特征在于，包括：获取输入参数并输入预先构建的含分布式能源配电网电压无功优化的混合粒度耦合模型系；采用相关求解器对所述含分布式能源配电网电压无功优化的混合粒度耦合模型系进行求解，得到求解结果作为输出参数；其中，所述含分布式能源配电网电压无功优化的混合粒度耦合模型系是基于各电压等级电网电压无功优化的不同粒度子模型和模型粒度控制器子模型构建的；所述模型粒度控制器子模型是基于各电压等级电网电压无功优化的不同粒度子模型的内部联系构建的。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入参数包括以下至少一个或多个：各电压等级电网网络结构和参数，开关种类、状态和参数，负荷种类和参数，分布式能源接入种类、位置和参数，有载调压变压器接入位置和参数，电容器组接入位置和参数，静止无功补偿装置接入位置和参数，安全电压水平和安全电流水平。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出参数包括以下至少一个或多个：优化目标函数值，网络损耗，节点电压，系统潮流计算结果，有载调压变压器的分接头位置和动作次数，电容器投切组数和动作次数，开关状态和动作次数，分布式能源出力值，静止无功补偿装置的补偿值，电压是否越限及越限情况，分布式能源是否限电及限电情况。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含分布式能源配电网电压无功优化的混合粒度耦合模型系按下式确定：CMF＝<Xs,Zs,κ,{Np},χ,Nχ>式中，Xs为输入参数；Zs为输出参数；κ为配电网实体的集合，κ＝{H,M}，H为高压配电网实体，M为中压配电网实体；Np为各电压等级电网电压无功优化的不同粒度子模型；χ为模型粒度控制器；Nχ为模型粒度控制器子模型。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述各电压等级电网电压无功优化的不同粒度子模型Np包括高压配电网电压无功优化的单粒度模型NH、中压配电网电压无功优化的多粒度模型NM和/或含分布式能源配电网电压无功优化的混合粒度模型NH+M。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述高压配电网电压无功优化的单粒度模型NH按下式确定：minfH(y)s.t.y∈YGH(y)≤0式中，y表示高压配电网电压无功优化的关键变量，所述关键变量包括电网潮流参数；Y表示y的取值范围；fH(y)表示对应y值的高压配电网的网络损耗费用、有载调压变压器分接开关动作费用、电容器组动作费用、开关动作费用之和最小的第一目标函数值；GH(y)表示对应y值的第一约束条件；所述第一约束条件包括以下至少一个或多个：系统潮流约束、安全电压约束、安全电流约束、有载调压变压器运行约束、电容器组运行约束、开关运行约束和/或静止无功补偿装置运行约束。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中压配电网电压无功优化的多粒度模型NM按下式确定：2CN115833148A权利要求书2/6页式中，γM为粒度ri的集合，ri为第i个粒度，ri∈γM，i＝1,...,m，γM＝{r1,...,rm}，m为中压配电网电压无功优化的多粒度模型之中粒度的总个数；表示中压配电网实体M粒度M为ri的电压无功优化子模型；Rj,q为第j个粒度的电压无功优化子模型与第q个粒度的电压MMMM无功优化子模