电网动态无功容量的配置方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电网动态无功容量的配置方法及系统，所述方法包括：根据各目标节点在故障发生后的电压及预设的正常电压范围，计算多种动态无功容量配置方式分别对应的风险系数；拟合所述多种动态无功容量配置方式对应的各目标节点的动态无功功率及对应的风险系数，得到目标关系式；根据预设的第一优化条件对所述目标关系式进行优化计算，得到各目标节点的动态无功容量的最优解；根据所述各目标节点的动态无功容量的最优解相应配置所述各目标节点的动态无功容量。上述电网动态无功容量的配置方法及系统，全局考虑了多种动态无功容量配置方式应对各种故障的风险系数，对电网系统可能出现的各种故障具有普遍适用性，能有效提高电网的稳定性及可靠性。
【专利说明】
电网动态无功容量的配置方法及系统
技术领域
[0001] 本发明设及配电技术领域，特别是设及一种电网动态无功容量的配置方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 在电网的运行及调度中，实施无功功率控制、保持一定的无功储备是保证电网供 电质量、防止电网在受到大的扰动或故障冲击后发生电压崩溃事故的必要手段。因此，在电 网运行时，需要对电网系统中的一些节点配置无功容量。
[0003] 现有技术中，电网的无功容量配置是静态的，即主要针对电网在某个时间点的故 障情况确定一种无功容量配置方式，并按照确定的无功容量配置方式对电网系统中可配置 无功容量的节点进行无功容量配置。然而，实际情况中，电网受到的扰动或故障具有波动性 和不可预测性，运种静态的无功容量配置方法难W在电网在受到不同的故障冲击时持续保 证电网的稳定运行。
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要针对现有无功容量配置方式难W在电网受到不同扰动或故障时持 续保证电网稳定运行的缺陷，提供一种电网动态无功容量的配置方法及系统。
[0005] 本发明实施例第一方面提供一种电网动态无功容量的配置方法，其包括：
[0006] 根据各目标节点在故障发生后的电压及预设的正常电压范围，计算多种动态无功 容量配置方式分别对应的风险系数；
[0007] 拟合所述多种动态无功容量配置方式对应的各目标节点的动态无功功率及对应 的风险系数，得到目标关系式；
[000引根据预设的第一优化条件对所述目标关系式进行优化计算，得到各目标节点的动 态无功容量的最优解；
[0009] 根据所述各目标节点的动态无功容量的最优解相应配置所述各目标节点的动态 无功容量。
[0010] 在一个实施例中，所述拟合所述多种动态无功容量配置方式对应的各目标节点的 动态无功功率及对应的风险系数，得到目标关系式，包括：
[0011] 根据高斯核函数和基于所述风险系数的第二优化条件计算优化乘子，其中所述高 斯核函数的变量包括在所述多种动态无功容量配置情况下各目标节点的动态无功功率；
[0012] W所述优化乘子作为所述高斯核函数的系数，获得所述目标关系式。
[0013] 在一个实施例中，所述高斯核函数3
所述第二优 化条件为
，所述优化乘子为Q = (Cti，〇2, ...，a〇 ;所述目标关系式为
[0014]
；
[0015] 其中，化为所述多种动态无功容量配置方式的数量;所述D表示第P行第q列的元素 为Dpq = K(Xp，Xq)ypyq的矩阵;所述C=(-1，. . .，-l)T，表示行数为Ni,列数为1的矩阵；所述Aa =(1，1，...，1)，表示行数为1，列数为化的矩阵;所过
，yk表示第k种动 态无功容量配置方式对应的风险系数；
， 0^3^,〇^)表示第巧巾动^^无功容量：配*方式下第11个目标节点在故障发^后的动^^无功功 率的最大值;k=l，2,...，化，n=l，2,...，化VC，化VC为所述目标节点的数量。
[0016] 在一个实施例中，所述第一优化条件3
其中 Qsv。为电网系统的总动态无功容量。
[0017] 在一个实施例中，所述根据各目标节点在故障发生后的电压及预设的正常电压范 围，计算多种动态无功容量配置方式分别对应的风险系数，包括：
[0018] 根据预设约束条件，计算方程
，得到 所述多种动态无功容量配置方式对应的风险系i
;
[0019] 其中，所述预设约束条件包括系统潮流约束条件、各母线电压约束条件、传输线路 相角差约束条件和控制变量的不等约束条件；
[0020] 所述risk化)为第k种动态无功容量配置方式对应的风险系数，所述Nsv。为所述目 标节点的数量;所述为第k种动态无功容量配置方式下，第n个目标节点在第S个故障发 生后的电压;所述为第n个目标节点的正常电压范围中的电压上限；所述Xn表示第n个目 标节点的正常电压范围中的电压下限;所过
用 于表征第k种动态无功容量配置方式，其中表示第k种动态无功容量配置方式下第n 个目标节点在故障发生后的动态无功功率的最大值，n = l，2,...，化vc，化VC为所述目标节点 的数量。
[0021] 本发明实施例第二方面提供一种电网动态无功容量的配置系统，其包括：
[0022] 第一计算模块，用于根据各目标节点在故障发生后的电压及预设的正常电压范 围，计算多种动态无功容量配置方式分别对应的风险系数；
[0023] 拟合模块，用于拟合所述多种动态无功容量配置方式对应的各目标节点的动态无 功功率及对应的风险系数，得到目标关系式；
[0024] 第二计算模块，用于根据预设的第一优化条件对所述目标关系式进行优化计算， 得到各目标节点的动态无功容量的最优解;W及
[0025] 配置模块，用于根据所述各目标节点的动态无功容量的最优解相应配置所述各目 标节点的动态无功容量。
[00%]在一个实施例中，所述拟合模块包括：
[0027] 计算单元，用于根据高斯核函数和基于所述风险系数的第二优化条件计算优化乘 子，其中所述高斯核函数的变量包括在所述多种动态无功容量配置情况下各目标节点的动 态无功功率;W及
[0028] 获得单元，用于W所述优化乘子作为所述高斯核函数的系数，获得所述目标关系 式。
[0029] 在一个实施例中，所述高斯核函数为
，所述第二优 化条件；
，所述优化乘子为a = (ai，Q2, . . .，a〇 ;所述目标关系式为
[0030]
;
[0031] 其中，化为所述多种动态无功容量配置方式的数量;所述D表示第P行第q列的元素 为Dpq = K(Xp，Xq)ypyq的矩阵；所述c=(-l，. ..，-l)T，亲示行敬为Ni,列敬为1的矩阵；所述Aa =(1，1，. . .，1)，表示行数为1，列数为化的矩阵;所32
，yk表示第k种动 态无功容量配置方式对应的风险系数
0,"^^!1(4)表示第巧巾动^^无功容量：配*方式下第11个目标节点在故障发^后的动^^无功功 率的最大值;k二1，2,. . .，lMi，n二1，2,. . .，Nsvc,Nsvc为所述目柄下点的数重。
[0032] 在一个实施例中，所述第一优化条件^ 其中
9 Qsv。为电网系统的总动态无功容量。
[0033] 在一个实施例中，所述第一计算模块用于：
[0034] 根据预设约束条件，计算方3 斤 述多种动态无功容量配置方式对应的， ；
[0035] 其中，所述预设约束条件包括系统潮流约束条件、各母线电压约束条件、传输线路 相角差约束条件和控制变量的不等约束条件；
[0036] 所述risk化)为第k种动态无功容量配置方式对应的风险系数，所述Nsv。为所述目 标节点的数量;所述KJa)为第k种动态无功容量配置方式下，第n个目标节点在第S个故障发 生后的电压;所述^为第n个目标节点的正常电压范围中的电压上限；所述Xn表示第n个目 标节点的正常电压范围中的电压下限;所述
目 于表征第k种动态无功容量配置方式，其中表示第k种动态无功容量配置方式下第n 个目标节点在故障发生后的动态无功功率的最大值，n = 1，2，...，化VC，化VC为所述目标节点 的数量。
[0037] 上述电网动态无功容量的配置方法及系统，根据多种动态无功容量配置方式对应 的各目标节点的动态无功功率及应对各种故障时的风险系数，拟合目标关系式并求最优 解，由于该最优解为全局考虑了多种动态无功容量配置方式应对各种故障的风险系数得到 的，对电网系统可能出现的各种故障具有普遍适用性，因此根据该最优解对电网系统中各 目标节点的动态无功容量进行配置，可在电网受到不同扰动或故障时最大程度维持电网电 压的稳定，抑制电网电压的波动，从而有效提高电网的稳定性及可靠性。
【附图说明】
[0038] 图1为本发明一实施例的电网动态无功容量的配置方法的流程示意图；
[0039] 图2为本发明另一实施例的电网动态无功容量的配置方法的流程示意图；
[0040] 图3为本发明一实施例的电网动态无功容量的配置系统的模块结构示意图；W及 [0041 ]图4为本发明一实施例的拟合模块的模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0042] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节W便于充分理解本发 明。但是本发明能够W很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可W在不 违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0043] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能 理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第 一"、"第二"的特征可W明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，"多个" 的含义是至少两个，例如两个，=个等，除非另有明确具体的限定。
[0044] 请参阅图1，图1为本发明一实施例的电网动态无功容量的配置方法的流程示意 图。如图1所示，该电网动态无功容量的配置方法可包括：
[0045] 步骤110,根据各目标节点在故障发生后的电压及预设的正常电压范围，计算多种 动态无功容量配置方式分别对应的风险系数。
[0046] 在本实施例中，目标节点为可被配置动态无功容量的节点，例如包括电网系统中 的无功电源。
[0047] 具体地，可预先设置电网系统中各目标节点的正常电压范围，监测电网系统中各 目标节点在各种故障发生前后的电压。在各种动态无功容量配置方式下，通过将各目标节 点在每种故障发生后的电压与其对应的正常电压范围进行比较，可计算每种动态无功容量 配置方式对应的风险系数。
[0048] 上述风险系数可表征动态无功容量配置方式在应对各种故障时维持电网电压稳 定、抑制电网电压波动的能力。风险系数越大，表示动态无功容量配置方式抑制电网电压波 动的能力越弱。其中，综合多次故障的数据，若某种动态无功容量配置方式在故障发生后， 各目标节点的电压越偏离正常电压范围，则该种动态无功容量配置方式对应的风险系数越 大。
[0049] 步骤130,拟合所述多种动态无功容量配置方式对应的各目标节点的动态无功功 率及对应的风险系数，得到目标关系式。
[0050] 其中，多种动态无功容量配置方式对应的各目标节点的动态无功功率及步骤110 计算得到的多种动态无功容量配置方式分别对应的风险系数，为多组离散的数值，通过对 运些离散的数值进行拟合，可得到用于表达动态无功容量配置方式与风险系数之间的对应 关系的目标关系式。
[0051] 具体实施中，可基于SVCXSupport Vector Machines,支持向量机），选用合适的核 函数及优化条件对上述多种动态无功容量配置方式对应的各目标节点的动态无功功率及 对应的风险系数进行拟合。例如，可WW上述多种动态无功容量配置方式对应的各目标节 点的动态无功功率作为高斯核函数的变量、W上述多种动态无功容量配置方式对应的风险 系数作为风险优化条件的变量进行拟合。
[0052] 步骤150，根据预设的第一优化条件对所述目标关系式进行优化计算，得到各目标 节点的动态无功容量的最优解。
[0053] 具体实施中，上述第一优化条件可W是预先设置的基于上述多种动态无功容量配 置方式对应的风险系数的优化条件。例如，第一优化条件可W是上述多种动态无功容量配 置方式对应的风险系数之和最小。例如，第一优化条件可W是多种动态无功容量配置方式 对应的风险系数的平均值最小。例如，第一优化条件可W是上述多种动态无功容量配置方 式对应的风险系数的方差最小。
[0化4] 通过求上述目标关态井#笛一优化条化下的罵优偏-而俱$||义曰标节点的动态无 功容量配置的最优解，记为 。其中表 示目标节点1的动态无功容量的最优解，表示目标节点2的动态无功容量的最优解， ^表示目标节点Nsv。自勺云力?^??容量：自勺最优解。
[0055] 步骤170，根据所述各目标节点的动态无功容量的最优解相应配置所述各目标节 点的动态无功容量。
[0056] 获得各目标节点的动态无功容量的最优解之后，可根据该最优解相应配置电网系统中 各目标节点的动态无功容量。例如，根据该最优解
， 将目标节点1的动态无功容量配置为谷^)，将目标节点2的动态无功容量配置为， 将目标节点n的动态无功容量配置为将目标节点Nsv。的动态无功容量配置为 2同,* svc,N^{k) O
[0057] 上述电网动态无功容量的配置方法，根据多种动态无功容量配置方式对应的各目 标节点的动态无功功率及应对各种故障时的风险系数，拟合目标关系式并求最优解，由于 该最优解为全局考虑了多种动态无功容量配置方式应对各种故障的风险系数得到的，对电 网系统可能出现的各种故障具有普遍适用性，因此根据该最优解对电网系统中各目标节点 的动态无功容量进行配置，可在电网受到不同扰动或故障时最大程度维持电网电压的稳 定，抑制电网电压的波动，从而有效提高电网的稳定性及可靠性。
[005引在一个实施例中，在步骤110之前，可根据电网系统可配置的总动态无功容量及电 网系统中目标节点的数量，随机配置各目标节点的动态无功容量，得到多种动态无功容量 配置方式。具体地，每种动态无功容量配置方式可通过该方式下各目标节点发出的动态无 功功率来表示。
[0059]例如，若WQsvc表示电网系统可配置的总动态无功容量，WNsvc表示电网系统中目 标节点的数量，W化表示上述多种动态无功容量配置方式的数量，则第k种动态无功容量配 置方式下，目标节点n在故障发生后的动态无功功率的最大值和最小值可W分别为
其中k=l,2,...,化，11二1,2,..., 化VC。其中，上述多种动态无功容量配置方式的数量化可根据系统的运算能力或运算资源进 行设置，化越大，即用于拟合目标关系式的离散数据越多，最终得到的目标关系式则越具有 代表性，但同时运算更加复杂，系统的运算资源消耗也越多。例如，化可设置在8000至20000 之间。
[0060]在一个实施例中，步骤1 1 0具体为：根据预设约束条件，计算方程 多种动态无功容量配置方式对应的
O
[0061] 其中，预设约束条件包括系统潮流约束条件、各母线电压约束条件、传输线路相角 差约束条件和控制变量的不等约束条件;risk化)为第k种动态无功容量配置方式对应的风 险系数，Nsv。为目标节点的数量;为第k种动态无功容量配置方式下，第n个目标节点在 第S个故障发生后的电压;?^为第n个目标节点的正常电压范围中的电压上限;Xn表示第n个 目标节点的正常电压范围中的电压下限
用于 表征第后种动态无功容量配置方式，其中0,*^^"(&)表示第時巾动态无功容量配置方式下第11 个目标节点在故障发生后的动态无功功率的最大值，n = l，2，...，化VC，化VC为目标节点的数 量。
[0062] 具体地，上述系统潮流约束条件包括电网系统在非故障状态下的潮流约束条件
电网系统在故障状态下的潮流约束条件 。其中N为电网系统中节点的数量。J和 分别表示第k种动态无功容量配置方式下，电网正常运行（即处于非故障状态)时节点i 的有功和无功功率；和分别表示第k种动态无功容量配置方式下，在故障S发生后 节点i的有功和无功功率。和分别表示在第k种动态无功容量配置方式下，电网正 常运行时节点i和节点j的电压;分别表示在第k种动态无功容量配置方式下，在 故障S发生后节点i和节点j的电压。Gu和Bu分别表示节点i和节点j之间的电导与电纳。 分别表示第巧中云力态无功容量KS方?式下，电网1￡常^行和故障S发A后，节点i 和节点j之间的相角差。
[0063] 具体地，上述各母线电压约束条件包括
，其中，？^和Xi分别表示节 点i的电压上限与下限表示第k种动态无功容量配置方式下，电网正常运行时节点i的 电压。
[0064]具体地，上述传输线路相角差约束条件包^
其中，:?和山分别 表示节点1和节点^'之间的相角差的电压上限与下限：^^*(^,表示在第4种动态无功容量配置 方式下，电网正常运行时节点i和节点j之间的相角差。
[00化]具体地，上述控制变量的不等约束条件包^
，其中， S和些分别表示节点i的无功功率上限及无功功率下限，^和^分别表示节点i的有功功率 上限及有功功率下限，和谷^)分别表示在第k种动态无功容量配置方式下，电网正常运 行时节点i的有功功率和无功功率。和分别表示在第k种动态无功容量配置方式 下，电网正常运行时和在故障S发生后目标节点n的无功功率。01:，。^表示在第k种动态无 功容量配置方式下，目标节点n在故障S发生后发出的动态无功功率值。和0^#) 分别表示在第k种动态无功容量配置方式下，目标节点n在故障后发出的动态无功功率最大 值和最小值。
[0066] 在一个实施例中，如图2所示，步骤130可包括：
[0067] 步骤131，根据高斯核函数和基于所述风险系数的第二优化条件计算优化乘子，其 中所述高斯核函数的变量包括在所述多种动态无功容量配置情况下各目标节点的动态无 功功率。
[0068] 具体地，所述高斯核函数3
，所述第二优化条件为
计算得到的优化乘子可记为〇 = (〇1，〇2, . . .，口k)。
[0069] 步骤133, W所述优化乘子作为所述高斯核函数的系数，获得所述目标关系式。
[0070] 具体地，将上述优化乘子日=(日1，日2, . . .，Qk)作为上述高斯核函数的系数，得到的 目标关系式为：
[0071]
:
[0072] 其中，化为所述多种动态无功容量配置方式的数量;所述D表示第P行第q列的元素 为Dpq = K(Xp，Xq)ypyq的矩阵;所述C=(-l，. . .，-l)T，表示行数为化，列数为1的矩阵;所述Aa =(1，1，...，1)，表示行数为1，列数为化的矩阵;所述
，yk表示第k种动 态无功容量配置方式对应的风险系数
表示第k种动态无功容量配置方式下第n个目标节点在故障发生后的动态无功功 率的最大值;k=l，2,...，化，n=l，2,...，化VC，化VC为所述目标节点的数量。
[0073] 在一个实施例中，步骤S 150可具体为：求目标关系式在第一优化条件
其中yk为第k种动态无功容量配置方式对应的风险系数;Qsv。为电网系统的总动态无功容 量：
良示第k种动态无功容量配置方式下第 n个目标节点在故障发生后的动态无功功率的最大值，化V。为电网系统中目标节点的数量，k = l，2，...，^，n=l，2，...，^vc。
[0074] 在本实施例中，W风险系数最小作为第一优化条件，求得动态无功容量配置的全 局最优解，根据该最优解对电网系统中各目标节点的动态无功容量进行配置，可在电网受 到不同扰动或故障时最大程度维持电网电压的稳定，抑制电网电压的波动，从而有效提高 电网的稳定性及可靠性。
[0075] 图3为本发明一实施例的电网动态无功容量的配置系统的结构示意图。如图3所 示，该电网动态无功容量的配置系统可包括：
[0076] 第一计算模块310,用于根据各目标节点在故障发生后的电压及预设的正常电压 范围，计算多种动态无功容量配置方式分别对应的风险系数；
[0077] 拟合模块330，用于拟合所述多种动态无功容量配置方式对应的各目标节点的动 态无功功率及对应的风险系数，得到目标关系式；
[0078] 第二计算模块350，用于根据预设的第一优化条件对所述目标关系式进行优化计 算，得到各目标节点的动态无功容量的最优解；
[0079] 配置模块370,用于根据所述各目标节点的动态无功容量的最优解相应配置所述 各目标节点的动态无功容量。
[0080] 在一个实施例中，第一计算模块310可具体用于根据预设约束条件，计算方程 多种动态无功容量配置方
O
[0081] 其中，所述预设约束条件包括系统潮流约束条件、各母线电压约束条件、传输线路 相角差约束条件和控制变量的不等约束条件；
[0082] 所述risk化)为第k种动态无功容量配置方式对应的风险系数，所述Nsv。为所述目 标节点的数量;所述为第k种动态无功容量配置方式下，第n个目标节点在第S个故障发 生后的电压;所述K为第n个目标节点的正常电压范围中的电压上限；所述Xn表示第n个目 标节点的正常电压范围中的电压下限;所32
用 于表征第k种动态无功容量配置方式，其中表示第k种动态无功容量配置方式下第n 个目标节点在故障发生后的动态无功功率的最大值，n = 1，2，...，化VC，化VC为所述目标节点 的数量。
[0083] 具体地，上述系统潮流约束条件包括电网系统在非故障状态下的潮流约束条件
及电网系统在故障状态下的潮流约束条件 其中N为电网系统中节点的数量。j和 分别表示第k种动态无功容量配置方式下，电网正常运行（即处于非故障状态)时节点i 的有功和无功功率;和Gfw分别表示第k种动态无功容量配置方式下，在故障S发生后 节点i的有功和无功功率。和分别表示在第k种动态无功容量配置方式下，电网正 常运行时节点巧日节点j的电压;巧^和^/w分别表示在第k种动态无功容量配置方式下，在 故障S发生后节点i和节点j的电压。Gu和Bu分别表示节点i和节点j之间的电导与电纳。 ^4和^?分别表示第k种动态无功容量配置方式下，电网正常运行和故障S发生后，节点i 和节点j之间的相角差。
[0084] 具体地，上述各母线电压约束条件包括
，其中，和Xi分别表示节 点i的电压上限与下限，KJo表示第k种动态无功容量配置方式下，电网正常运行时节点i的 电压。
[0085] 具体地，上述传输线路相角差约束条件包括^
\其中，^和山分别 表示节点1和节点^'之间的相角差的电压上限与下限：^^*^表示在第4种动态无功容量配置 方式下，电网正常运行时节点i和节点j之间的相角差。
[00化]具体地，上述控制变量的不等约束条件包括
，其中， g和些分别表示节点i的无功功率上限及无功功率下限，^和^分别表示节点i的有功功率 上限及有功功率下限，与和0^4)分别表示在第k种动态无功容量配置方式下，电网正常运 行时节点i的有功功率和无功功率。和0?^分别表示在第k种动态无功容量配置方式 下，电网正常运行时和在故障S发生后目标节点n的无功功率。谷；',。，,,W表示在第k种动态无 功容量配置方式下，目标节点n在故障S发生后发出的动态无功功率值。和 分别表示在第k种动态无功容量配置方式下，目标节点n在故障后发出的动态无功功率最大 值和最小值。
[0087] 在一个实施例中，如图4所示，拟合模块330可包括计算单元331及获得单元333,其 中：
[0088] 计算单元331用于根据高斯核函数和基于所述风险系数的第二优化条件计算优化 乘子，其中所述高斯核函数的变量包括在所述多种动态无功容量配置情况下各目标节点的 动态无功功率。
[0089] 获得单元333用于W所述优化乘子作为所述高斯核函数的系数，获得所述目标关 系式。
[0090] 具体地，上述高斯核函数可W为
，第二优化条件为
，优化乘子为日=(日1，日2,...，化）；目标关系式为
[0091]
[0092] 其中，化为多种动态无功容量配置方式的数量;D表示第P行第q列的元素为Dpq = K (xp，xq)ypyq的矩阵；c = (-l，. . .，-l)T，表示行数为化，列数为1的矩阵;Aa=(l，l，. . .，1)，表 示行数为1，列数为化的矩阵;)，yk表示第k种动态无功容量配置方式对应 的风险系数；
表示第k种动态无功容量配置 方式下第n个目标节点在故障发生后的动态无功功率的最大值；k=l，2,...，化，n=l， 2 , . . . , ^vc , ^vc为目柄~P点的数重。
[0093] 在一个实施例中，上述第一优化条件3其中 Qsv。为电网系统的总动态无功容量。
[0094] 上述电网动态无功容量的配置系统，根据多种动态无功容量配置方式对应的各目 标节点的动态无功功率及应对各种故障时的风险系数，拟合目标关系式并求最优解，由于 该最优解为全局考虑了多种动态无功容量配置方式应对各种故障的风险系数得到的，对电 网系统可能出现的各种故障具有普遍适用性，因此根据该最优解对电网系统中各目标节点 的动态无功容量进行配置，可在电网受到不同扰动或故障时最大程度维持电网电压的稳 定，抑制电网电压的波动，从而有效提高电网的稳定性及可靠性。
[00%]应该说明的是，上述系统实施例中，所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划 分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体 名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
[0096] 另外，本领域普通技术人员可W理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤 是可W通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可W存储于可读取存储介质中。
[0097] W上所述实施例的各技术特征可W进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要运些技术特征的组合不存 在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0098] W上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明构思的前提下，还可W做出若干变形和改进，运些都属于本发明的保护 范围。因此，本发明专利的保护范围应W所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种电网动态无功容量的配置方法，其特征在于，包括： 根据各目标节点在故障发生后的电压及预设的正常电压范围，计算多种动态无功容量 配置方式分别对应的风险系数； 拟合所述多种动态无功容量配置方式对应的各目标节点的动态无功功率及对应的风 险系数，得到目标关系式； 根据预设的第一优化条件对所述目标关系式进行优化计算，得到各目标节点的动态无 功容量的最优解;W及 根据所述各目标节点的动态无功容量的最优解相应配置所述各目标节点的动态无功 容量。2. 根据权利要求1所述的电网动态无功容量的配置方法，其特征在于，所述拟合所述多 种动态无功容量配置方式对应的各目标节点的动态无功功率及对应的风险系数，得到目标 关系式，包括： 根据高斯核函数和基于所述风险系数的第二优化条件计算优化乘子，其中所述高斯核 函数的变量包括在所述多种动态无功容量配置情况下各目标节点的动态无功功率;W及 W所述优化乘子作为所述高斯核函数的系数，获得所述目标关系式。3. 根据权利要求2所述的电网动态无功容量的配置方法，其特征在 于，所述高斯核函数为所述第二优化条件为所述优化乘子为α = (αι，α2, . . .，α〇 ;所述目标关系式为其中，化为所述多种动态无功容量配置方式的数量;所述D表示第Ρ行第q列的元素为Dpq = K(Xp，Xq)ypyq的矩阵;所述C=(-1，. . .，-1)τ，表示行数为Nl，列数为1的矩阵;所述Αα=(1， 1，. ..，1)，表示行数为1，列数为化的矩阵;所述yk表示第k种动态无功 容量配置方式对应的风险系数表示第k种动态无功容量配置方式下第η个目标节点在故障发生后的动态无功功率的最大 值;k=l，2,...，化，η=1，2,...，化VC，化VC为所述目标节点的数量。4. 根据权利要求3所述的电网动态无功容量的配置方法，其特征在于，所述第一优化条 件关其中Qsv。为电网系统的总动态无功容量。5. 根据权利要求1所述的电网动态无功容量的配置方法，其特征在于，所述根据各目标 节点在故障发生后的电压及预设的正常电压范围，计算多种动态无功容量配置方式分别对 应的风险系数，包括： 根据预设约束条件，计算方程得到所述 多种动态无功容量配置方式对应的风险系数其中，所述预设约束条件包括系统潮流约束条件、各母线电压约束条件、传输线路相角 差约束条件和控制变量的不等约束条件； 所述risk化)为第k种动态无功容量配置方式对应的风险系数，所述Nsv。为所述目标节 点的数量;所述为第k种动态无功容量配置方式下，第η个目标节点在第S个故障发生后 的电压;所述Vn为第η个目标节点的正常电压范围中的电压上限;所述Xi；表示第η个目标节点 的正常电压范围中的电压下限;所娃吊于表征 第k种动态无功容量配置方式，其中表示第k种动态无功容量配置方式下第η个目标 节点在故障发生后的动态无功功率的最大值，η=1，2，...，化ve，Nsv。为所述目标节点的数 量。6. -种电网动态无功容量的配置系统，其特征在于，包括： 第一计算模块，用于根据各目标节点在故障发生后的电压及预设的正常电压范围，计 算多种动态无功容量配置方式分别对应的风险系数； 拟合模块，用于拟合所述多种动态无功容量配置方式对应的各目标节点的动态无功功 率及对应的风险系数，得到目标关系式； 第二计算模块，用于根据预设的第一优化条件对所述目标关系式进行优化计算，得到 各目标节点的动态无功容量的最优解;W及 配置模块，用于根据所述各目标节点的动态无功容量的最优解相应配置所述各目标节 点的动态无功容量。7. 根据权利要求6所述的电网动态无功容量的配置系统，其特征在于，所述拟合模块包 括： 计算单元，用于根据高斯核函数和基于所述风险系数的第二优化条件计算优化乘子， 其中所述高斯核函数的变量包括在所述多种动态无功容量配置情况下各目标节点的动态 无功功率;w及 获得单元，用于W所述优化乘子作为所述高斯核函数的系数，获得所述目标关系式。8. 根据权利要求7所述的电网动态无功容量的配置系统，其特征在 于，所述高斯核函数为，所述第二优化条件为斤述优化乘子为〇=(〇1，〇2，...，〇〇;所述目标关系式为其中，Ni为所述多种动态无功容量配置方式的数量;所述D表示第P行第q列的元素为Dpq = K(Xp，Xq)ypyq的矩阵;所述c=(-l，...，-l)T，表示行数为化，列数为1的矩阵;所述Αα=(1， 1，. ..，1)，表示行数为1，列数为化的矩阵;所过，yk表示第k种动态无功 容量配置方式对应的风险系数：表示第k种动态无功容量配置方式下第η个目标节点在故障发生后的动态无功功率的最大 值;k=l，2,...，化，η=1，2,...，化VC，化VC为所述目标节点的数量。9. 根据权利要求8所述的电网动态无功容量的配置系统，其特征在于，所述第一优化条 件支其中Qsv。为电网系统的总动态无功容量。10. 根据权利要求6所述的电网动态无功容量的配置系统，其特征在于，所述第一计算 模块用于： 根据预设约束条件，计算方程得到所 述多种动态无功容量配置方式对应的风险系数其中，所述预设约束条件包括系统潮流约束条件、各母线电压约束条件、传输线路相角 差约束条件和控制变量的不等约束条件； 所述risk化)为第k种动态无功容量配置方式对应的风险系数，所述Nsv。为所述目标节 点的数量;所述为第k种动态无功容量配置方式下，第η个目标节点在第s个故障发生后 的电压;所述为第η个目标节点的正常电压范围中的电压上限；所述;^表示第η个目标节 点的正常电压范围中的电压下限;所述1于表 征第k种动态无功容量配置方式，其中表示第k种动态无功容量配置方式下第η个目 标节点在故障发生后的动态无功功率的最大值，η=1，2,...，化VC，化VC为所述目标节点的数 量。
【文档编号】H02J3/18GK106099946SQ201610615753
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月28日 公开号201610615753.2, CN 106099946 A, CN 106099946A, CN 201610615753, CN-A-106099946, CN106099946 A, CN106099946A, CN201610615753, CN201610615753.2
【发明人】刘俊磊, 杨银国, 汤磊, 钱峰, 伍双喜, 王彬, 葛怀畅, 赵文禄, 牛涛
【申请人】广东电网有限责任公司电力调度控制中心, 北京清大高科系统控制有限公司