基于SOP的配电网电压智能优化方法及系统与流程

本发明涉及配电网电压智能优化，特别是基于sop的配电网电压智能优化方法及系统。

背景技术：

1、近年来，越来越多的分布式电源(distributedgenerator，dg)整合到配电网中，例如风机(windturbine，wt)和光伏电源(photovoltaic，pv)。分布式电源接入在降低系统损耗、提高供电可靠性、减轻环境污染等方面具有重要意义，但也对配电网络的规划和运营提出了新的要求。如网络阻塞、电压越限和双向潮流等问题。常规配电网络调控手段受限，无法有效应对间歇性分布式电源高渗透率问题。

2、智能软开关(softopen point，sop)是一种电力电子装置，用于替代传统联络开关，能有效解决配电系统中功率调节能力不足的问题。sop可在馈线之间实现快速、动态和持续的有功无功潮流控制，起到均衡负荷潮流和优化电网电压分配的功能。

3、本发明充分考虑配电网实际运行情况的不确定性，提出了一种基于灵敏度分析的sop实时电压优化方法，降低新能源出力不确定性与负荷波动对电网电压的影响。实现降低配电网损耗、平抑电压波动的目标。

4、对于现有的技术主要的问题有一些研究上从长时间优化角度进行研究，提出了有效的全局尺度优化方法。但这类优化方法通常具有复杂的建模过程，优化效果依赖建模与求解的精细程度，求解效率不高，优化间隔较长且每轮优化都需要通信网络进行信息交换。而配电网中分布式电源、负荷的波动性与随机性强，难以有效保证电压在优化区间内。

5、本发明提出了一种改进灵敏度分析的方法去确定sop的安装位置。该方法考虑了分布式电源处理的时序变化特性，从改善电压的角度确定sop在有源配电网的最佳并网点，有效的提高了sop电压调节的针对性以及对系统电压的支撑能力。

技术实现思路

1、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明所要解决的问题是：如何解决现有方法无法有效应对间歇性分布式电源高渗透率问题。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于sop的配电网电压智能优化方法，包括，在含有分布式电源的配电网络中，对配电系统参数进行采集；根据sop投资成本与建设成本确定sop规划数量；根据传统灵敏度计算改进灵敏度，确定sop规划位置；基于得到的sop规划位置，建立配电网电压优化模型，基于节点电压优化分布分析优化结果。

4、作为本发明所述基于sop的配电网电压智能优化方法的一种优选方案，其中：所述配电系统参数包括配电网中各节点的电压，电流有功功率无功功率光伏负载的出力情况，线路的阻抗。

5、作为本发明所述基于sop的配电网电压智能优化方法的一种优选方案，其中：所述传统灵敏度包括将系统节点功率平衡方程按泰勒一阶展开后，令无功变化量δq＝0、有功变化量δp＝0，得到电压变化量δv与δp、δq的关系，表示为：

6、

7、其中，v为电压幅值，θ为相角，δv为电压变化量，δp为有功变化量，δq为无功变化量；展开表示为：

8、

9、其中，n为节点数，δvj为节点j的电压变化量，δpi为节点i的有功功率变化量，δqi为节点i的无功功率变化量；λji为节点i的有功功率变化量对节点i电压的灵敏度，γji为节点i的无功功率变化量对节点i电压的灵敏度；考虑到配电系统中节点功率变化对各节点电压的影响，则系统中节点i的功率变化对节点i电压的灵敏度表示为：

10、δji＝ω1λji+ω2γji

11、其中，ω1为电压有功灵敏度权重系数，ω2为无功灵敏度权重系数，且ω1+ω2＝1。

12、作为本发明所述基于sop的配电网电压智能优化方法的一种优选方案，其中：所述改进灵敏度包括将全天分为24个时段，每个时段为1h，分别计算各个时段的灵敏度，在计算灵敏度时加入了电压偏移权重因子，对各个时段计算得到的灵敏度值进行累加，得到最终的改进灵敏度值。

13、作为本发明所述基于sop的配电网电压智能优化方法的一种优选方案，其中：所述改进灵敏度还包括t时段两节点间的灵敏度计算和节点改进灵敏度计算；根据节点的电压偏移程度，加入权重因子，对灵敏度进行修正，依据各时段的最大节点电压偏移程度和电压越限节点个数，进一步修正权重，经过改进后计算得到的改进灵敏度值大，则功率变化对电压的影响大，将sop接至改进灵敏度值大的节点上改善电压分布以及整个系统的电压分布，根据计算得到的改进灵敏度值对sop并网点进行优化。

14、作为本发明所述基于sop的配电网电压智能优化方法的一种优选方案，其中：所述t时段两节点间的灵敏度计算包括t时段节点i的功率变化对节点j电压的灵敏度sji,t表示为：

15、

16、其中，sji,t为t时段节点i功率变化对节点j电压的灵敏度，δji,t为t时段节点i对节点j的传统灵敏度，uj,t为t时段节点j的电压偏移权重因子，uj,t为t时段的节点电压，u0,j,t为t时段节点j的期望电压。

17、作为本发明所述基于sop的配电网电压智能优化方法的一种优选方案，其中：所述节点改进灵敏度计算包括表示为：

18、

19、其中，ωt为t时段权重因子，nex,t为t时段系统中电压越限的节点个数，max|uk,t-u0,k,t|为t时段最大节点电压偏移值；基于得到的sop规划位置，建立配电网电压优化模型，基于节点电压优化分布分析优化结果。

20、本发明的另外一个目的是提供基于sop的配电网电压智能优化方法的系统，其能通过构建配电网电压智能优化系统，解决了基于sop的配电网电压智能优化的问题。

21、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于sop的配电网电压智能优化系统，包括，数据采集模块、sop规划数量确定模块、改进灵敏度计算模块及优化模块；所述数据采集模块用于在含有分布式电源的配电网络中，对配电系统参数进行采集；所述sop规划数量确定模块用于根据sop投资成本与建设成本确定sop规划数量；所述改进灵敏度计算模块用于根据传统灵敏度计算改进灵敏度，确定sop规划位置；所述优化模块基于得到的sop规划位置，建立配电网电压优化模型，基于节点电压优化分布分析优化结果。

22、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述基于sop的配电网电压智能优化方法的步骤。

23、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述基于sop的配电网电压智能优化方法的步骤。

24、本发明有益效果为：本发明提供的基于sop的配电网电压智能优化方法通过改进的电压灵敏度分析的电压优化方法来确定sop在配电网中位置充分发挥sop的调控能力来减少分布式电源接入对配电网电压的不利影响，确保配电网电压运行在理想的范围内，提高配电系统的稳定性，经济性。

1.基于sop的配电网电压智能优化方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的基于sop的配电网电压智能优化方法，其特征在于：所述配电系统参数包括配电网中各节点的电压，电流有功功率无功功率光伏负载的出力情况，线路的阻抗。

3.如权利要求2所述的基于sop的配电网电压智能优化方法，其特征在于：所述传统灵敏度包括将系统节点功率平衡方程按泰勒一阶展开后，令无功变化量δq＝0、有功变化量δp＝0，得到电压变化量δv与δp、δq的关系，表示为，

4.如权利要求3所述的基于sop的配电网电压智能优化方法，其特征在于：所述改进灵敏度包括将全天分为24个时段，每个时段为1h，分别计算各个时段的灵敏度，在计算灵敏度时加入了电压偏移权重因子，对各个时段计算得到的灵敏度值进行累加，得到最终的改进灵敏度值。

5.如权利要求4所述的基于sop的配电网电压智能优化方法，其特征在于：所述改进灵敏度还包括t时段两节点间的灵敏度计算和节点改进灵敏度计算；

6.如权利要求5所述的基于sop的配电网电压智能优化方法，其特征在于：所述t时段两节点间的灵敏度计算包括t时段节点i的功率变化对节点j电压的灵敏度sji,t表示为，

7.如权利要求6所述的基于sop的配电网电压智能优化方法，其特征在于：所述节点改进灵敏度计算包括表示为，

8.一种采用如权利要求1～7任一所述的基于sop的配电网电压智能优化方法的系统，其特征在于：包括，数据采集模块、sop规划数量确定模块、改进灵敏度计算模块及优化模块；

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的基于sop的配电网电压智能优化方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的基于sop的配电网电压智能优化方法的步骤。