数据-物理融合驱动的柔性配电系统自适应电压控制方法与流程

文档序号:32392395发布日期:2022-11-30 08:50阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种数据-物理融合驱动的柔性配电系统自适应电压控制方法,其特征在于,包括如下步骤:1)根据量测装置的空间分布情况,将选定的柔性配电系统分为量测完备区域r和量测不完备区域s,并输入基本参数信息,包括:线路参数信息,负荷、分布式电源的位置和参数,节点电压参考值,设置起始时刻为t=t0+δt,优化控制总时长为t,控制步长δt;2)初始化物理引导系数σ[t0]、量测完备区域r的边界信息ω
r
[t0],以及边界有功功率和无功功率需求和量测不完备区域s的边界信息ω
s
[t0],以及边界有功、无功功率需求和依据步骤1)输入的基本参数信息,基于物理模型计算量测完备区域r的伪雅可比矩阵初值分布式电源运行策略初值x
p
[t0];3)量测t-δt时刻的不完备区域s接收相邻量测完备区域r的边界信息ω
r
[t-δt],以及边界有功功率和无功功率需求和依据所述的基本参数信息,建立物理模型驱动的量测不完备区域s电压控制模型,包括:以本区域节点电压偏差最小、相邻区域边界信息偏差最小和边界功率需求偏差最小为目标函数,考虑柔性配电系统运行约束和分布式电源容量约束;4)求解所述的物理模型驱动的量测不完备区域s电压控制模型,得到量测不完备区域s中分布式电源运行控制策略并下发执行,将边界信息ω
s
[t],以及边界有功、无功功率需求[t],以及边界有功、无功功率需求传输至量测完备区域r;5)量测完备区域r获取各量测节点的电压量测信息,并接收相邻量测不完备区域s的边界信息ω
s
[t-δt],以及边界有功、无功功率需求和更新物理引导系数σ[t],建立数据驱动的量测完备区域r自适应电压控制模型,包括:以本区域量测节点电压偏差最小、相邻区域边界信息偏差最小和边界功率需求偏差最小为目标函数,考虑分布式电源容量约束;6)求解步骤5)所述的数据驱动的量测完备区域r自适应电压控制模型,得到量测完备区域r中分布式电源运行控制策略并下发执行,将边界信息ω
r
[t],以及边界有功、无功功率需求率需求传输至量测不完备区域s;7)更新控制时刻t=t+δt,判断t是否大于优化时长t,若否则转到步骤3),若是,则结束。2.根据权利要求1所述的数据-物理融合驱动的柔性配电系统自适应电压控制方法,其特征在于,步骤2)中,所述的基于物理模型计算量测完备区域r的伪雅可比矩阵初值如下:式中,x
p
表示通过物理模型计算得到的柔性配电系统受控设备策略;ζ表示典型场景,λ表示柔性配电系统典型场景集合,n
λ
表示由历史数据生成的典型场景数量;所述的基于物理模型计算量测完备区域r分布式电源运行策略初值x
p
[t0],如下:x
p
[t0]=argmin(f)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
式中,x
p
[t0]表示柔性配电系统受控设备策略初始值,考虑柔性配电系统运行约束,通过基于物理模型的柔性配电系统运行优化控制模型求解:g=min(x
p
,y)式中,x
p
表示控制变量;y表示潮流变量矩阵;g表示目标函数;m(x
p
,y)表示柔性配电系统运行约束中的不等式约束,包括系统安全约束、分布式电源运行约束;n(x
p
,y)表示柔性配电系统运行约束中的等式约束,包括潮流约束;式中x
max
和x
min
为控制变量的上下限,y
max
和y
min
为潮流变量的上下限。3.根据权利要求1所述的数据-物理融合驱动的柔性配电系统自适应电压控制方法,其特征在于,步骤3)中所述的边界信息ω
r
[t-δt]包括边界联络线传输功率、边界联络线电流信息、相邻量测完备区域r的边界电压信息,表示为:式中,和分别表示t-δt时刻量测完备区域r边界传输联络线l上的有功、无功功率的量测值;表示t-δt时刻量测完备区域r的边界节点n的电压量测值;表示t-δt时刻量测完备区域r边界联络线l上的电流量测值。4.根据权利要求1所述的数据-物理融合驱动的柔性配电系统自适应电压控制方法,考虑柔性配电系统运行约束,其特征在于,步骤3)中所述的物理模型驱动的量测不完备区域s电压控制模型表示为:为:式中,f表示目标函数;f1表示量测不完备区域s区内节点电压偏差;f2表示量测不完备区域s与相邻区域边界值的迭代误差惩罚项;f3表示量测不完备区域s边界功率与相邻区域
边界需求的偏差;x
s
表示量测不完备区域s的受控设备运行策略;x

s
表示量测不完备区域s的受控对象的运行策略;和分别表示t时刻量测完备区域r作为边界信息向相邻区域发送的边界有功、无功功率需求;n
s
为量测不完备区域s内部节点数;v
s,i
[t]表示t时刻量测不完备区域s节点i的电压值;表示量测不完备区域s的节点电压参考值;y表示潮流变量矩阵;ω
s
[t]表示t时刻通过量测不完备区域s物理模型计算得到的边界信息;ω
s
表示量测不完备区域s内部节点集合;和分别表示t时刻和t-δt时刻量测不完备区域s的辅助变量;ω
s
[t-δt]表示t-δt时刻量测不完备区域s计算得到的边界状态信息。m(x

s
,y)表示柔性配电系统运行约束中的不等式约束,包括系统安全约束、分布式电源运行约束;n(x

s
,y)表示柔性配电系统运行约束中的等式约束,包括潮流约束。5.根据权利要求1所述的数据-物理融合驱动的柔性配电系统自适应电压控制方法,其特征在于,步骤4)中边界信息ω
s
[t]包括量测不完备区域s计算得到的边界联络线传输功率、边界联络线电流信息、边界电压信息,表示为:式中,和分别表示t时刻量测不完备区域s边界联络线l上的边界有功、无功功率需求;表示t时刻量测不完备区域s节点n的边界电压信息;表示t时刻量测完备区域s边界联络线l上的电流量测值。6.根据权利要求1所述的数据-物理融合驱动的柔性配电系统自适应电压控制方法,其特征在于,步骤5)中所述的更新物理引导系数σ[t]为:式中,σ[t]和σ[t-δt]分别表示t时刻和t-δt时刻的物理引导系数,y
r
[t]表示t时刻量测完备区域r节点电压量测值,γ表示电压引导范围。7.根据权利要求1所述的数据-物理融合驱动的柔性配电系统自适应电压控制方法,其特征在于,步骤5)中所述的数据驱动的量测完备区域r自适应电压控制模型表示为:征在于,步骤5)中所述的数据驱动的量测完备区域r自适应电压控制模型表示为:式中,j表示目标函数,j1表示量测完备区域r区内节点电压偏差与受控变量变化幅度之和;j2表示量测完备区域r与相邻区域边界值的迭代误差惩罚项;j3表示量测完备区域r边界功率与相邻区域边界功率需求的偏差;表示量测完备区域r节点电压参考值;x
r
[t]为t
时刻量测完备区域r受控设备运行策略;y
r
[t]表示t时刻量测完备区域r节点电压量测值;x

r
[t]表示t时刻量测完备区域r受控对象的运行策略;δx

r
[t]=x

r
[t]-x

r
[t-δt],表示t时刻量测完备区域r受控对象的运行策略变化量;δx

r
[t-δt]=x

r
[t-δt]-x

r
[t-2δt],表示t-δt时刻量测完备区域r受控对象的运行策略变化量;和分别表示t时刻量测完备区域r作为边界信息向相邻区域发送的有功、无功功率需求;和分别表示t时刻和t-δt时刻量测完备区域r的辅助变量;表示t时刻量测完备区域r伪雅可比矩阵的估计值,估计方法如下:备区域r伪雅可比矩阵的估计值,估计方法如下:式中,δx

r
[t-δt]=x

r
[t-δt]-x

r
[t-2δt],表示t-δt时刻受控对象的运行策略变化量;e表示参数;η和μ表示权重系数;表示伪雅可比矩阵初值。8.根据权利要求1所述的数据-物理融合驱动的柔性配电系统自适应电压控制方法,其特征在于,步骤5)中所述的考虑分布式电源容量约束表示如下:式中,x
r
[t]为t时刻量测完备区域r受控设备运行策略;p
r
[t]表示t时刻量测完备区域r内分布式电源的有功出力,c
r
[t]表示t时刻量测完备区域r内分布式电源的容量。

技术总结
一种数据-物理融合驱动的柔性配电系统自适应电压控制方法,包括:根据量测装置的空间分布情况,将选定的柔性配电系统分为量测完备区域和量测不完备区域,并输入基本参数信息;初始化物理引导系数、量测完备区域的边界信息以及边界有功功率和无功功率需求、量测不完备区域s的边界信息以及边界有功、无功功率需求;计算量测完备区域r的伪雅可比矩阵初值、分布式电源运行策略初值;依据基本参数信息建立物理模型驱动的量测不完备区域电压控制模型;求解模型;建立数据驱动的量测完备区域自适应电压控制模型;求解数据驱动的量测完备区域自适应电压控制模型。本发明有效改善有源配电系统的电压越限情况,完成区域间调控资源的互补支撑。撑。撑。


技术研发人员:冯歆尧 江疆 任昊文 王金贺 彭泽武 谢瀚阳 梁盈威 冀浩然 李辰海
受保护的技术使用者:广东电网有限责任公司
技术研发日:2022.09.22
技术公布日:2022/11/29
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