基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法及装置与流程

本发明属于电网，更具体地说，是涉及一种基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法及装置。

背景技术：

1、在电力系统中，对配电网进行无功优化可以控制电压水平和降低有功损耗，因此对配电网进行无功优化尤为重要。交直流混合配电网多通过多状态的柔性开关进行互联，在此基础上，交直流混合配电网较之于传统交流配网而言，由于分布式能源与电动汽车的接入，其结构更加复杂，变量增加，因此进一步加大了柔性开关的控制难度，进而加大了无功优化的难度。

2、因此，如何实现交直流混合配电网的无功优化成为本领域亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法及装置，以实现交直流混合配电网的无功优化。

2、本发明实施例的第一方面，提供了一种基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法，所述基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法包括：

3、判断优化日的日期属性，并根据所述日期属性确定优化日的时间分段策略；其中，所述日期属性用于描述所述优化日是否为工作日；

4、按照优化日的时间分段策略将优化日划分为多个时间段；

5、对于优化日的每个时间段，从多个预设的无功优化策略中选取该时间段对应的无功优化策略；

6、在所述优化日的每个时间段内，基于该时间段对应的无功优化策略对交直流混合配电网中的柔性开关进行控制以实现无功优化。

7、在一种可能的实现方式中，所述根据所述日期属性确定优化日的时间分段策略，包括：

8、若所述日期属性显示所述优化日为工作日，则将预设的第一分段策略确定为所述优化日的时间分段策略；

9、若所述日期属性显示所述优化日为节假日，则将预设的第二分段策略确定为所述优化日的时间分段策略。

10、在一种可能的实现方式中，所述基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法还包括：确定第一分段策略；

11、所述确定第一分段策略，包括：

12、获取多个历史的工作日中交直流混合配电网对应的负荷变化曲线；

13、基于多个历史的工作日对应的负荷变化曲线确定工作日对应的综合负荷变化曲线；根据所述综合负荷变化曲线的斜率确定工作日的多个分段点；

14、根据工作日的多个分段点确定第一分段策略。

15、在一种可能的实现方式中，所述基于多个历史的工作日对应的负荷变化曲线确定工作日对应的综合负荷变化曲线，包括：

16、按照时间对多个历史的工作日对应的负荷变化曲线进行对齐；

17、将对齐后的多个历史的工作日对应的负荷变化曲线的平均值确定为工作日对应的综合负荷变化曲线。

18、在一种可能的实现方式中，所述根据所述综合负荷变化曲线的斜率确定工作日的多个分段点，包括：

19、将综合负荷变化曲线中斜率的绝对值大于预设斜率的点确定为工作日的分段点。

20、在一种可能的实现方式中，所述基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法还包括：

21、生成多个预设的无功优化策略；

22、所述多个预设的无功优化策略包括工作日各个时段的无功优化策略和节假日各个时段的无功优化策略；

23、生成工作日各个时段的无功优化策略，包括：

24、根据所述第一分段策略对历史的工作日进行时段划分，得到多个第一时段；

25、获取每个第一时段内的交直流混合配电网的电网数据，基于每个第一时段内的电网数据对预先构建的目标函数进行求解，得到各个第一时段对应的无功优化策略。

26、在一种可能的实现方式中，所述目标函数为：

27、

28、其中，nac表示交直流混合配电网中交流网络的节点总数，ndc表示交直流混合配电网中直流网络的节点总数，nvsc表示交直流混合配电网中电压源换流器的接入总个数；ω(i)表示与交流节点i相邻的节点集合，ω(i′)表示与直流节点i′相邻的节点集合；交流节点i和交流节点j是交流支路ij两端的节点，直流节点i′和直流节点j′是直流支路i′j′两端的节点；为交流支路ij的电阻，为直流支路i′j′的电阻，为流过交流支路ij的电流值，为流过直流支路i′j′的电流值，表示第m个电压源换流器交流侧输出的有功功率，am表示第m个电压源换流器的有功损耗系数，pdg表示可调出力，α1表示单位功率损耗所需发电成本，α2表示出力可调的发电设备的发电单位功率成本；

29、其中，所述目标函数对应的约束条件包括：

30、交流配电网潮流约束和直流配电网潮流约束。

31、本发明实施例的第二方面，提供了一种基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化装置，包括：

32、日期判断模块，用于判断优化日的日期属性，并根据所述日期属性确定优化日的时间分段策略；其中，所述日期属性用于描述所述优化日是否为工作日；

33、时间划分模块，用于按照优化日的时间分段策略将优化日划分为多个时间段；

34、策略确定模块，用于对于优化日的每个时间段，从多个预设的无功优化策略中选取该时间段对应的无功优化策略；

35、无功优化模块，用于在所述优化日的每个时间段内，基于该时间段对应的无功优化策略对交直流混合配电网中的柔性开关进行控制以实现无功优化。

36、本发明实施例的第三方面，提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法的步骤。

37、本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法的步骤。

38、本发明实施例提供的基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法及装置的有益效果在于：区别于传统配电网的无功优化方法，本发明实施例考虑到：随着各类分布式能源以及电动汽车的加入，交直流混合配电网中无功功率的变化会存在一定的时间特征，因此本发明实施例提出了一种时间分段的无功优化方案，也即通过判断优化日的日期属性对优化日进行时间分段，确定优化日每个时间段的无功优化策略，在此基础上，按照各个时间段的无功优化策略在对应时间段对交直流混合配电网中的柔性开关进行控制以实现无功优化。基于本发明实施例的方案，可以更好地考虑到交直流混合配电网随时间的变化，从而更好地实现无功优化、控制电压水平和降低有功损耗。

技术特征：

1.一种基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法，其特征在于，所述根据所述日期属性确定优化日的时间分段策略，包括：

3.如权利要求2所述的基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法，其特征在于，所述基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法还包括：确定第一分段策略；

4.如权利要求3所述的基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法，其特征在于，所述基于多个历史的工作日对应的负荷变化曲线确定工作日对应的综合负荷变化曲线，包括：

5.如权利要求3所述的基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法，其特征在于，所述根据所述综合负荷变化曲线的斜率确定工作日的多个分段点，包括：

6.如权利要求2所述的基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法，其特征在于，所述基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法还包括：

7.如权利要求6所述的基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法，其特征在于，所述目标函数为：

8.一种基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化装置，其特征在于，包括：

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明提供了一种基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法及装置，该基于柔性开关的交直流混合配电网无功优化方法包括：判断优化日的日期属性，并根据日期属性确定优化日的时间分段策略；其中，日期属性用于描述优化日是否为工作日；按照优化日的时间分段策略将优化日划分为多个时间段；对于优化日的每个时间段，从多个预设的无功优化策略中选取该时间段对应的无功优化策略；在优化日的每个时间段内，基于该时间段对应的无功优化策略对交直流混合配电网中的柔性开关进行控制以实现无功优化。本发明可以更好地考虑到交直流混合配电网随时间的变化，从而更好地实现无功优化、控制电压水平和降低有功损耗。

技术研发人员：范文奕,赵子珩,安佳坤,郭伟,侯若松,郝志方,曹媛,杨潇,白春雷
受保护的技术使用者：国网河北省电力有限公司经济技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14