含風(fēng)電場配電網(wǎng)無功優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種電力信息技術(shù)，更具體的說是設(shè)及一種含風(fēng)電場配電網(wǎng)無功優(yōu)化 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著能源危機和環(huán)保意識的不斷增強，越來越多的風(fēng)力發(fā)電機作為分布式電源接 入配電網(wǎng)。風(fēng)力發(fā)電，作為一種新型的分布式發(fā)電，將其接入配電網(wǎng)，并網(wǎng)后對配電網(wǎng)的電 能質(zhì)量和運行方式都會產(chǎn)生一定影響[1-3]。隨著風(fēng)電滲透功率的增大，風(fēng)電并網(wǎng)所帶來的 安全性問題也逐漸引起人們的注意。
[0003] 目前含風(fēng)電場的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化多W考慮經(jīng)濟性為主，一般只是把電壓限值作 為其中的約束條件來考慮。
[0004] 在電網(wǎng)的傳輸容量充裕的時候，只考慮經(jīng)濟性的方面是可行的。但是，隨著電力系 統(tǒng)的不斷發(fā)展，負(fù)荷增加的速度越來越快，因電壓崩潰而導(dǎo)致系統(tǒng)安全性出現(xiàn)問題的情況 越來越嚴(yán)重。而傳統(tǒng)的無功優(yōu)化模型很少考慮電壓的安全裕度，通常只把電壓限制當(dāng)作一 個約束條件來看待。該使得優(yōu)化后的節(jié)點電壓值容易接近其規(guī)定的限值，將會導(dǎo)致系統(tǒng)承 受負(fù)荷波動的能力下降，可能會造成無功調(diào)節(jié)設(shè)備頻繁地動作，該不僅會增加系統(tǒng)的運行 損耗，還會增加調(diào)度人員的負(fù)擔(dān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可W具有較高的經(jīng)濟性和 安全性的含風(fēng)電場配電網(wǎng)無功優(yōu)化方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案；一種含風(fēng)電場配電網(wǎng)無功優(yōu)化方 法，包括如下步驟：
[0007] 步驟一，將配電網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)，并計算出各區(qū)域的安全性指標(biāo)；
[0008] 步驟二，將上述的安全性指標(biāo)權(quán)重加入到安全性目標(biāo)函數(shù)中獲得總目標(biāo)函數(shù)；
[0009] 步驟S，采用反向差分進(jìn)化算法對總目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解；
[0010] 步驟四，根據(jù)步驟=的求解結(jié)果對含風(fēng)電場配電網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化。
[0011] 通過采用上述技術(shù)方案，通過在步驟二中將步驟一中所獲得的各個配電網(wǎng)區(qū)域的 安全性指標(biāo)加入到安全性目標(biāo)函數(shù)中來獲得總目標(biāo)函數(shù)，就可W使得總目標(biāo)函數(shù)達(dá)到同時 考慮經(jīng)濟性和安全性的效果，該樣就使得整個含風(fēng)電場配電網(wǎng)的無功優(yōu)化方法不僅考慮了 經(jīng)濟性，也同時考慮了安全性，就可W有效的避免【背景技術(shù)】中所出現(xiàn)的優(yōu)化后的節(jié)點電壓 值容易接近其規(guī)定的限值，導(dǎo)致系統(tǒng)承受負(fù)荷波動的能力下降，會造成無功調(diào)節(jié)設(shè)備頻繁 地動作，增加系統(tǒng)的運行損耗，還會增加調(diào)度人員的負(fù)擔(dān)的問題。
[0012] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：上述的步驟二中，其總目標(biāo)函數(shù)為：
[0013]
【主權(quán)項】
1. 一種含風(fēng)電場配電網(wǎng)無功優(yōu)化方法，其特征在于：包括如下步驟： 步驟一，將配電網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)，并計算出各區(qū)域的安全性指標(biāo)； 步驟二，將上述的安全性指標(biāo)權(quán)重加入到安全性目標(biāo)函數(shù)中獲得總目標(biāo)函數(shù)； 步驟三，采用反向差分進(jìn)化算法對總目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解； 步驟四，根據(jù)步驟三對含風(fēng)電場配電網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含風(fēng)電場配電網(wǎng)無功優(yōu)化方法，其特征在于：上述的步驟二 中，其總目標(biāo)函數(shù)為：
其中，minf為系統(tǒng)總網(wǎng)損的最小值，PLoss為系統(tǒng)總有功網(wǎng)損；N為整個配電網(wǎng)所劃分 的區(qū)域個數(shù)；cl、c2分別為經(jīng)濟性目標(biāo)和安全性目標(biāo)的權(quán)重系數(shù)；a i為第i個區(qū)域的安全 性指標(biāo)值；Ujs、Uj分別為節(jié)點j的電壓標(biāo)準(zhǔn)值與實際電壓幅值；Ujmax、Ujmin分別為節(jié)點 j的電壓上、下限值；li-1+1、Ii表示區(qū)域i內(nèi)的節(jié)點數(shù)為從li-1+l到Ii個。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含風(fēng)電場配電網(wǎng)無功優(yōu)化方法，其特征在于：上述步驟三中， 所采用的反向差分算法包括如下步驟： 一，對初始化種群的反向優(yōu)化，設(shè)X= (Xl，X2，…，xn)是待優(yōu)化問題的一個可行解， 且Xl，X2，…，Xne R，R為實數(shù)，X f [a i，bj ;X的反向點！二（巧，&，…，無")，其中， Xi=Q^hi-Xi ^ 9 二，基于反向優(yōu)化的種群進(jìn)行動態(tài)跳變，選取第i代所有個體中第k維變量的可行解， 且根據(jù)上述公式￥ = (? + ^ - X,·得到氣M = xUmax + xUmin _ xLM . 9 式中，xi，kmax即為公式中的ai、xi，kmin為公式中的bi分別為第i代所有個體中第 k維變量的最大值和最小值，Xi^k為第i代所有個體中第k維變量的優(yōu)化可行解，X/_ /U 為Xi,j,k的反向點。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含風(fēng)電場配電網(wǎng)無功優(yōu)化方法，其特征在于：上述的步驟四 中又包括如下步驟： (1) 輸入配電網(wǎng)相關(guān)參數(shù)、負(fù)荷、有載調(diào)壓變壓器檔位數(shù)及步長、投切電容器容量及其 組數(shù)、電壓上下限，風(fēng)電場的相關(guān)運行參數(shù)、風(fēng)速，并計算其有功功率輸出及其無功調(diào)節(jié)范 圍； (2) 基于反向優(yōu)化，得到適應(yīng)度較優(yōu)的初始化種群； (3) 通過潮流計算得到其對應(yīng)的適應(yīng)度函數(shù)值，即總目標(biāo)函數(shù)的倒數(shù)；判斷其適應(yīng)度 值是否達(dá)到規(guī)定精度，是則停止；否則繼續(xù)下一步驟； (4) 通過變異、交叉操作產(chǎn)生新一代種群； (5) 潮流計算其適應(yīng)度值，判斷適應(yīng)度值是否達(dá)到規(guī)定精度或迭代次數(shù)是否達(dá)到最大 迭代次數(shù)，是則停止；否則基于反向優(yōu)化，在當(dāng)代種群及其反向種群中篩選出適應(yīng)度較優(yōu)的 NP個個體重組第K代新種群，K = Κ+l，轉(zhuǎn)步驟（4)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含風(fēng)電場配電網(wǎng)無功優(yōu)化方法，包括如下步驟：步驟一，將配電網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)，并計算出各區(qū)域的安全性指標(biāo)；步驟二，將上述的安全性指標(biāo)權(quán)重加入到安全性目標(biāo)函數(shù)中獲得總目標(biāo)函數(shù)；步驟三，采用反向差分進(jìn)化算法對總目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解；步驟四，根據(jù)步驟三的求解結(jié)果對含風(fēng)電場配電網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化。本發(fā)明的含風(fēng)電場配電網(wǎng)無功優(yōu)化方法，通過在步驟二中將安全性指標(biāo)權(quán)重加入到安全性目標(biāo)函數(shù)中獲得同時考慮經(jīng)濟性和安全性的總目標(biāo)函數(shù)，就能夠有效的提升了含風(fēng)電場配電網(wǎng)的安全性。
【IPC分類】H02J3-18
【公開號】CN104836241
【申請?zhí)枴緾N201510267690
【發(fā)明人】高策, 陳哲, 趙璞
【申請人】溫州電力設(shè)計有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月22日