一种基于主动配电网的电压支撑方法及系统与流程

本发明涉及电力控制，尤其是涉及一种基于主动配电网的电压支撑方法及系统。

背景技术：

1、主动配电网(active distribution network,adn)是一种采用主动管理分布式电源、储能设备和客户双向负荷模式的公用配电网。它具有灵活的拓扑结构，旨在满足未来年负荷增长和电网发展的要求，确定何时、何地建设何种类型的线路、变电站或分布式电源(dg)等设备。随着分布式光伏电源在配电网中的渗透率逐渐提高，配电网的稳定运行控制迎来诸多挑战，其中电压越限的问题尤为显著。一方面，分布式光伏在发电高峰期可能向配电网注入大量有功功率，引起反向潮流，进而导致过电压现象。另一方面光伏在阴天及夜间出力骤降，与负荷之间存在时空不匹配特性，造成配电网电压过低。

2、目前，为解决分布式光伏电源应用在配电网中引起的电压越限问题，通常会采取配电网重构、变压器分接头调节或无功补偿装置调节等方式，上述方式虽能够实现一定的越限调整功能，但对配电网硬件的要求较高，提高了配电网的成本。因此，如何降低成本以解决分布式光伏电源应用在配电网中引起的电压越限问题，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了降低成本，以解决分布式光伏电源应用在配电网中引起的电压越限问题，本技术提供了一种基于主动配电网的电压支撑方法及系统。

2、第一方面，本技术提供的一种基于主动配电网的电压支撑方法，采用如下的技术方案：

3、一种基于主动配电网的电压支撑方法，包括：

4、获取配电网中各个节点的电气监测值；其中，所述电气监测值包括节点电压、节点有功功率以及节点无功功率；

5、根据节点电压，从配电网的各个节点中确定出目标节点；

6、查询目标节点所在配电网的拓扑信息，得到查询结果；

7、若查询结果包含目标节点所在电网的拓扑信息，则从拓扑信息中获取从目标节点至其所在配电网功率接入节点之间的每相邻两个节点的等效阻抗；

8、若查询结果不包含目标节点所在电网的拓扑信息，则根据电气监测值，计算从目标节点至其所在配电网中功率接入节点之间的每相邻两个节点的等效阻抗；

9、根据所述每相邻两个节点的等效阻抗，确定目标节点相对功率接入节点的电压功率灵敏度；

10、基于电压功率灵敏度和目标节点的超限幅度，生成电压调控指令，并将所述电压调控指令下发至所述功率接入节点；其中，所述功率接入节点被配置为基于电压调控指令对所述配电网吸收或输送的电压功率进行调节。

11、可选地，所述根据节点电压，从配电网的各个节点中确定出目标节点，具体包括：

12、判断配电网中是否存在节点电压超过预设阈值的节点；

13、若存在，则根据节点电压和预设阈值生成所述节点的超限幅度，并选取配电网中所述超限幅度最大的节点作为目标节点。

14、可选地，所述根据电气监测值，计算从目标节点至其所在配电网中功率接入节点之间的每相邻两个节点的等效阻抗，具体包括：

15、根据相邻两个节点中的节点电压、节点有功功率以及节点无功功率，计算相邻两个节点中靠近所述功率接入节点的前一节点的等效有功功率和等效无功功率；

16、根据前一节点的等效有功功率、所述相邻两个节点的节点有功功率以及相邻两个节点中远离所述功率接入节点的后一节点的，计算所述相邻两个节点的之间的等效电阻值；

17、根据前一节点的等效无功功率、所述相邻两个节点的节点无功功率以及相邻两个节点中远离所述功率接入节点的后一节点的，计算所述相邻两个节点的之间的等效电抗值；

18、基于等效电阻值和等功效电抗值，得到所述相邻两个节点之间的等效阻抗。

19、可选地，所述电压功率灵敏度包括有功灵敏度和无功灵敏度；所述根据所述每相邻两个节点的等效阻抗，确定目标节点相对功率接入节点的电压功率灵敏度，具体包括：

20、将每相邻两个节点的等效阻抗值进行叠加，得到从目标节点到功率接入节点之间的线路总阻抗；

21、将每相邻两个节点的等效电抗值进行叠加，得到从目标节点到功率接入节点之间的线路总电抗；

22、基于线路总阻抗及预设额定电压，得到有功灵敏度；

23、基于线路总电抗及预设额定电压，得到无功灵敏度。

24、可选地，所述电压调控指令包括无功调控指令和有功调控指令；所述基于电压功率灵敏度和目标节点的超限幅度，生成电压调控指令，并将所述电压调控指令下发至所述功率接入节点，具体包括：

25、基于无功灵敏度以及超限幅度，生成无功调控指令，并将无功调控指令下发至所述功率接入节点；

26、记录向所述功率接入节点下发无功调控指令的次数；

27、判断所述目标节点的电气监测值是否仍处于超限状态，若是，则判断下发无功调控指令的次数是否大于预设次数；

28、若大于预设次数，则基于有功零灵敏度以及超限幅度，生成有功调控指令，并将有功调控指令下发至所述功率接入节点。

29、可选地，所述若查询结果不包含目标节点所在电网的拓扑信息之后，还包括：

30、获取所述配电网中各个节点的位置信息；

31、根据位置信息，确定各个节点之间的拓扑关系。

32、可选地，所述功率接入节点是安装有与配电网电连接的储能交流器和储能设备的节点。

33、第二方面，本技术提供一种基于主动配电网的电压支撑系统，采用如下技术方案：

34、一种基于主动配电网的电压支撑系统，包括：

35、电压监测模块，用于获取配电网中各个节点的电气监测值；其中，所述电气监测值包括节点电压、节点有功功率以及节点无功功率；根据节点电压，从配电网的各个节点中确定出目标节点；

36、拓扑信息查询模块，用于查询目标节点所在配电网的拓扑信息，得到查询结果；

37、拓扑信息调用模块，用于若查询结果包含目标节点所在电网的拓扑信息，则从拓扑信息中获取从目标节点至其所在配电网功率接入节点之间的每相邻两个节点的等效阻抗；

38、等效阻抗生成单元，用于若查询结果不包含目标节点所在电网的拓扑信息，则根据电气监测值，计算从目标节点至其所在配电网中功率接入节点之间的每相邻两个节点的等效阻抗；

39、灵敏度计算单元，用于根据所述每相邻两个节点的等效阻抗，确定目标节点相对功率接入节点的电压功率灵敏度；

40、电压调控单元，用于基于电压功率灵敏度和目标节点的超限幅度，生成电压调控指令，并将所述电压调控指令下发至所述功率接入节点；其中，所述功率接入节点被配置为基于电压调控指令对所述配电网吸收或输送的电压功率进行调节。

41、第三方面，本技术提供一种计算机设备，采用如下技术方案：

42、一种计算机设备，包括存储器、处理器以及储存在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行如上述任一种方法的计算机程序。

43、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：

44、一种计算机可读存储介质，包括存储有能够被处理器加载并执行如上述任一方法中的计算机程序。

45、综上所述，本技术包括以下有益技术效果：首先，收集配电网中各个节点的电气监测值，并基于节点电压的监测值，确定出目标节点。查询目标节点所在配电网的拓扑信息。如果拓扑信息中包含目标节点所在电网的结构信息，则从目标节点至其所在配电网功率接入节点之间的每相邻两个节点的等效阻抗，此时无需进行额外的计算即能够获得准确的等效阻抗。如果查询结果不包含目标节点所在电网的拓扑信息，则可以根据已有的电气监测值，通过计算得出从目标节点至功率接入节点之间的每相邻两个节点的等效阻抗。通过等效阻抗则可以确定目标节点相对于功率接入节点的电压功率灵敏度，以反映了负荷变化对目标节点电压的影响程度。基于电压功率灵敏度生成更加准确的电压调控指令，并下发至功率接入节点，以便功率接入节点根据接收到的电压调控指令对配电网吸收或输送的电压功率进行相应调节，以实现了对配电网电压的精准控制，有效解决电压越限问题。且整个调控过程无需设置额外的设备，仅通过原有采集到的电气监测值计算其等效阻抗，降低了成本。