恭喜武漢大學;國網冀北電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司徐箭獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜武漢大學;國網冀北電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司申請的專利一種基于二階錐的新能源并網無功電壓優化方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN114744639B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-01發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202111536119.7,技術領域涉及:H02J3/16;該發明授權一種基于二階錐的新能源并網無功電壓優化方法是由徐箭;戴夢迪;廖思陽;吳林林;張瑞芳;徐曼;劉京波;李琰設計研發完成,并于2021-12-15向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于二階錐的新能源并網無功電壓優化方法在說明書摘要公布了:本發明提出了一種基于二階錐的新能源并網無功電壓優化方法。首先介紹了靜止無功補償器SVC、雙饋異步風力發電機DFIG的數學模型,然后對傳統的支路潮流模型進行相角松弛和二階錐松弛,轉化為二階錐形式。然后以節點電壓偏移量最小化和支路有功網絡損耗最小為綜合目標,以功率平衡、節點電壓上下限、分組電容器容量、SVC約束和DFIG約束為約束條件,得到滿足約束的最優結果。最后分配得到風電機無功出力,并聯電容器組投切數目和SVC無功出力。該策略在保證電壓合格率的同時平滑了設備輸出并降低了網損,提高了電壓控制的經濟性。
本發明授權一種基于二階錐的新能源并網無功電壓優化方法在權利要求書中公布了:1.一種基于二階錐的新能源并網無功電壓優化方法,其特征在于,包括:步驟1、采集配電網拓撲和線路參數以及各節點電壓,并檢查個節點電壓是否越限,若越限,則進行執行步驟2,否則進入下一個采集周期重復本步驟;步驟2、將支路潮流模型進行二階錐變形,然后以電壓偏移最小和有功網損最小為綜合目標,利用二階錐優化的方法進行最優潮流的計算,得到優化結果;步驟3、根據優化結果,得到風電機無功出力和SVC無功出力;步驟2中,優化基于目標函數和約束條件:目標函數:以風電機機端電壓穩定水平最好,節點電壓偏移量最小,網絡有功損耗最小為綜合目標; 約束條件為: Pj=PGj-PDjQj=QGj+QSVC+QDFIG-QDjVJ=VI-2Pijrij+Qijxij+IIJrij2+xij2Vimin≤Vi≤VimaxImin≤I≤ImaxQSVCmin≤QSVC≤QSVCmaxQDFIGmin≤QDFIG≤QDFIGmaxVimin和Vimax分別代表節點電壓的上下限,Vi為實際電壓,vref為節點參考電壓,為方便計算,此處都取標幺值,取為1;N為需要控制電壓的節點的個數;Ui為節點j為與節點i相連的節點集合;zij為線路i-j的阻抗,Iij為線路i-j流過的電流,n為支路數;θij是節點i和節點j之間的相角差;Gij和Bij為節點i和j支路的電導和電納;PGi和QGi是節點i的有功和無功發電量;PDi為節點i的負荷有功功率;QDi表示節點i的負荷無功功率;QSVC和QDFIG分別為SVC和DFIG注入電網的無功功率;Pi為節點注入有功功率、Qi為節點注入無功功率,Imin和Imax分別代表支路電流的上下限,I為實際運行電流;QDFIGmin和QDFIGmax分別為風機無功出力的上下限;QSVCmin和QSVCmax分別為SVC無功出力的上下限;步驟2具體包括:步驟2.1、確定無功調節設備的數學模型;步驟2.2、將潮流模型二階錐化;步驟2.3、調用商業求解器CPLEX求解無功優化問題;潮流模型改寫為二階錐形式;已知功率平衡方程為 其中,K:j→k表示以節點j為首端節點的支路的末端節點合集,i:i→j表示功率方向從i到j,即以j為末端節點的支路的首端節點的合集;Iij為支路ij的電流,zij為支路阻抗;Sij為節點注入功率;可以將Sij拆為Pj+Qj,再次帶入上式得到下面式子;拆分以后可以得到: 因為 VJ為節點電壓;rij+jxij為線路的阻抗,Pij+jQij為線路ij在節點i的視在功率,Pjk+jQjk是線路在節點j的視在功率,Pi和Qi為節點i注入有功功率和無功功率;兩邊同乘共軛,可以得到VJ=VI-2Pijrij+Qijxij+IIJrij2+xij2其中,VJ=|Vj|2,VI=|Vi|2,IIJ=|Iij|2因為 即Pij2+Qij2=VIIIJ所以得到電流公式為 對電流公式進行二階錐松弛,可以得到 即
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