1.基于helm灵敏度计算的配电网无功优化方法,其特征在于该方法的具体步骤是:
步骤(1)建立配电网的无功优化模型;
步骤(2)利用helm方法计算配电网潮流,并计算出配电网电压对各节点注入有功功率和无功功率的灵敏度;
步骤(3)排序找出灵敏度最大的点,其中helm计算的灵敏度包含了非线性因素;
步骤(4)确定所有无功待补偿节点集后,再利用遗传算法进行确定补偿点的补偿容量,避免前补偿节点的容量过补偿;
所述的利用helm计算出配电网网损对各节点注入有功功率和无功功率的灵敏度,具体为:
要求得电压对节点注入功率的灵敏度,即要求
其中pj表示节点j注入的有功功率,vi表示节点i处的电压,qj表示节点j注入的无功功率,ci[n]表示helm潮流计算中的i节点电压的第n个电压分项;
(1)由计算过程可知,ci[0]与注入功率无关,因此,,
由
方程两边对pj,qj求偏导,得到
当j=i时,
当j!=i时,
联立求解,解出
(2)由
可知
由此推出
(3)同理,由
方程两边对pj,qj求偏导,得到:
当j=i时,
当j!=i时,
求出
(4)由
推出
(6)算出所有的
(7)根据定义
2.根据权利要求1所述的基于helm灵敏度计算的配电网无功优化方法,其特征在于:
建立配电网的无功优化模型具体为:
式中:kd为系统的有功电价;pl为有功损耗;τ为该负荷水平下的运行时间;qi为节点i的无功补偿容量;pc为无功补偿容量的单价;kα为无功补偿装置的折旧维修率;kγ为无功补偿装置的投资回收率;λv为电压越限罚因子;vilim为电压上限或下限,当vi>vimax时,vilim=vimax;当vi<vimin时,vilim=vimin,当vimin<vi<vimaz时,取vi-vilim=0;
约束条件:
1)系统潮流约束方程
无功补偿容量的确定必需满足系统潮流方程约束条件;
式中:pi、qi、vi分别为节点i处的注入有功、无功和电压;gij、bij、δij分别为节点i、j之间的电导、电纳和相角差;n为节点总数;
2)变量的约束条件
无功优化问题中的变量可分为控制变量和状态变量;
控制变量为无功补偿容量qcj,约束条件如下:
qcjmin≤qcj≤qcjmax
qcjmax、qcjmin分别为补偿点补偿容量上下限,j=1,2,…,m,,一般受投资和安装空间限制;
状态变量包括节点电压uj、不等式约束条件如下:
ujmin<uj<ujmax
ujmax、ujmin分别为节点电压上下限,j=1,2,…,n,;该不等式表示约束边界条件。
3.根据权利要求1所述的基于helm灵敏度计算的配电网无功优化方法,其特征在于:利用helm方法计算配电网潮流,具体为:由节点功率方程
其中yik为节点i与节点k之间的导纳;si为i节点的注入视在功率,vi表示节点i处的电压,vk表示节点k处的电压,m表示该网络的所有节点,n表示该网络的节点个数;
构造一个内嵌纯虚函数
假设
其中ci[n]表示helm潮流计算中的i节点电压的第n个电压分项;s表示频域的算子;
当s=0时,得到:
由这个公式求出ck[0];
根据s级数的系数相等,知道dk[0]=1/ck[0];
当s阶数为1时
根据s级数的系数相等,得到
从而得到