本發(fā)明涉及配電網(wǎng)控制或其他相關(guān)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種配電網(wǎng)的無(wú)功電壓補(bǔ)償狀態(tài)評(píng)估方法及裝置、電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著以風(fēng)能、太陽(yáng)能為代表的可再生能源發(fā)電方式在全球范圍內(nèi)的大規(guī)模普及，電力系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境正經(jīng)歷著根本性的變化。與傳統(tǒng)的化石燃料發(fā)電相比，新能源發(fā)電的顯著特點(diǎn)是其輸出功率受天氣、光照等自然因素的影響較大，表現(xiàn)出較高的間歇性和不確定性，同時(shí)，大量新能源場(chǎng)站的接入改變了電網(wǎng)中各支路潮流的單向流動(dòng)特點(diǎn)，從而改變了電網(wǎng)的電壓分布，且分布式新能源的出力具有較強(qiáng)的隨機(jī)性，會(huì)導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)電壓波動(dòng)，容易造成電壓越限等問(wèn)題，另外現(xiàn)有電網(wǎng)調(diào)壓的方法對(duì)分布式新能源場(chǎng)站的無(wú)功調(diào)節(jié)資源利用不夠充分，分布式電源出力的波動(dòng)性易引發(fā)常規(guī)廠(chǎng)站無(wú)功設(shè)備頻繁動(dòng)作、反復(fù)調(diào)節(jié)等問(wèn)題，影響電網(wǎng)及設(shè)備的安全運(yùn)行，所以需要進(jìn)一步加強(qiáng)多種無(wú)功調(diào)節(jié)資源的協(xié)調(diào)控制，完善電網(wǎng)分層分布式的無(wú)功電壓控制模式，提高新能源并網(wǎng)后電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。

2、無(wú)功優(yōu)化調(diào)節(jié)技術(shù)是以無(wú)功補(bǔ)償容量和變壓器可調(diào)分接頭作為控制變量，以負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓和線(xiàn)路輸送無(wú)功功率作為狀態(tài)變量，應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)方法，在滿(mǎn)足電力系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷的要求下，尋求合理的無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)和最佳無(wú)功補(bǔ)償容量，保證電網(wǎng)能夠安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地向用戶(hù)供電。

3、在傳統(tǒng)電網(wǎng)中，無(wú)功電壓的控制主要依賴(lài)于變電站的電容器、電抗器、變壓器分接頭等設(shè)備，以及某些大型發(fā)電廠(chǎng)的無(wú)功調(diào)節(jié)能力。然而，當(dāng)大量分布式新能源接入電網(wǎng)時(shí)，原有的無(wú)功電壓控制策略面臨著諸多難題。首先，分布式新能源的出力波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)電壓不穩(wěn)定，甚至超出允許的電壓范圍，影響電力設(shè)備的正常運(yùn)行。其次，分布式新能源的高滲透率意味著電網(wǎng)內(nèi)部潮流分布的復(fù)雜性增加，傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償資源可能難以及時(shí)響應(yīng)這些變化，導(dǎo)致無(wú)功功率平衡失調(diào)。再次，大量分布式新能源的接入使得電網(wǎng)控制層面對(duì)底層設(shè)備的監(jiān)管變得更加困難，增加了電網(wǎng)整體運(yùn)行的復(fù)雜度和風(fēng)險(xiǎn)。

4、相關(guān)技術(shù)在應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題時(shí)，往往未能充分利用分布式新能源自身的無(wú)功調(diào)節(jié)潛力，而是傾向于過(guò)度依賴(lài)常規(guī)無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備，這不僅增加了設(shè)備的損耗，降低了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，而且在新能源出力劇烈波動(dòng)時(shí)，可能導(dǎo)致常規(guī)設(shè)備頻繁動(dòng)作，影響其壽命和電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

5、針對(duì)上述的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種配電網(wǎng)的無(wú)功電壓補(bǔ)償狀態(tài)評(píng)估方法及裝置、電子設(shè)備，以至少解決相關(guān)技術(shù)中進(jìn)行配電網(wǎng)的無(wú)功電壓控制時(shí)，分布式新能源的高滲透率使得電網(wǎng)內(nèi)部潮流分布的復(fù)雜性增加，導(dǎo)致無(wú)功功率平衡失調(diào)的技術(shù)問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種配電網(wǎng)的無(wú)功電壓補(bǔ)償狀態(tài)評(píng)估方法，配電網(wǎng)包括多個(gè)電壓等級(jí)的地區(qū)電網(wǎng)主網(wǎng)和地區(qū)電網(wǎng)配網(wǎng)，包括：建立全局無(wú)功優(yōu)化模型，其中，所述全局無(wú)功優(yōu)化模型包括：電容電抗器的計(jì)算模型、集中并網(wǎng)新能源場(chǎng)站的無(wú)功補(bǔ)償模型以及通過(guò)等值模型方式分析所述地區(qū)電網(wǎng)配網(wǎng)的分布式新能源設(shè)備的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，形成包含所述地區(qū)電網(wǎng)配網(wǎng)在內(nèi)的主網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化模型；獲取無(wú)功優(yōu)化約束條件，其中，所述無(wú)功優(yōu)化約束條件包括配電網(wǎng)母線(xiàn)電壓范圍、線(xiàn)路及變壓器安全電流范圍、變壓器有載調(diào)壓分接頭變比范圍、無(wú)功電源出力范圍；將配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)輸入至所述全局無(wú)功優(yōu)化模型，由所述全局無(wú)功優(yōu)化模型采用交叉逼近算法進(jìn)行全局無(wú)功優(yōu)化計(jì)算，得到配電網(wǎng)的當(dāng)前無(wú)功電壓補(bǔ)償狀態(tài)，其中，在進(jìn)行全局無(wú)功優(yōu)化計(jì)算過(guò)程中，對(duì)有功子問(wèn)題采用稀疏線(xiàn)性規(guī)劃解法，對(duì)無(wú)功子問(wèn)題采用增廣拉格朗日函數(shù)二次逼近求解，以求得滿(mǎn)足所述無(wú)功優(yōu)化約束條件的優(yōu)化潮流解；根據(jù)所述當(dāng)前無(wú)功電壓補(bǔ)償狀態(tài)，輸出地區(qū)電網(wǎng)主配網(wǎng)各級(jí)、各地區(qū)的設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償配置方案。

3、可選地，對(duì)于所述地區(qū)電網(wǎng)主網(wǎng)進(jìn)行的全局無(wú)功優(yōu)化，包括：采用計(jì)及多種無(wú)功資源的協(xié)調(diào)二級(jí)電壓控制策略，確定對(duì)所述地區(qū)電網(wǎng)主網(wǎng)的各級(jí)變電站及新能源場(chǎng)站的電壓控制策略，其中，所述電壓控制策略包括：基于多時(shí)間維度的無(wú)功優(yōu)化控制策略，在變電站的負(fù)荷基礎(chǔ)變化時(shí)段投切離散無(wú)功設(shè)備，或者，在所述變電站的負(fù)荷波動(dòng)時(shí)段或新能源設(shè)備上網(wǎng)波動(dòng)時(shí)段調(diào)節(jié)新能源場(chǎng)站，所述離散無(wú)功設(shè)備包括下述至少之一：電容器、電抗器。

4、可選地，基于多時(shí)間維度的無(wú)功優(yōu)化控制策略，在變電站的負(fù)荷基礎(chǔ)變化時(shí)段投切離散無(wú)功設(shè)備的步驟，包括：在所述離散無(wú)功設(shè)備所掛接的母線(xiàn)增加一臺(tái)虛擬調(diào)相機(jī)，所述虛擬調(diào)相機(jī)的無(wú)功出力表示在所述離散無(wú)功設(shè)備投切的基礎(chǔ)之上疊加的無(wú)功變化量；其中，所述無(wú)功出力的上限表示所述離散無(wú)功設(shè)備所掛接的母線(xiàn)能夠增加的無(wú)功容量，所述無(wú)功出力的上限數(shù)值等于所有未投入的電容容量與已投入的電抗容量之和；所述無(wú)功出力的下限表示該母線(xiàn)能夠減少的無(wú)功容量，所述無(wú)功出力的上限數(shù)值等于所有已投入的電容容量與未投入的電抗容量之和；將無(wú)功出力作為發(fā)電機(jī)出力，通過(guò)所述虛擬調(diào)相機(jī)在變電站的負(fù)荷基礎(chǔ)變化時(shí)段投切離散無(wú)功設(shè)備。

5、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種配電網(wǎng)的無(wú)功電壓補(bǔ)償狀態(tài)評(píng)估裝置，配電網(wǎng)包括多個(gè)電壓等級(jí)的地區(qū)電網(wǎng)主網(wǎng)和地區(qū)電網(wǎng)配網(wǎng)，包括：模型建立單元，用于建立全局無(wú)功優(yōu)化模型，其中，所述全局無(wú)功優(yōu)化模型包括：電容電抗器的計(jì)算模型、集中并網(wǎng)新能源場(chǎng)站的無(wú)功補(bǔ)償模型以及通過(guò)等值模型方式分析所述地區(qū)電網(wǎng)配網(wǎng)的分布式新能源設(shè)備的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，形成包含所述地區(qū)電網(wǎng)配網(wǎng)在內(nèi)的主網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化模型；約束條件獲取單元，用于獲取無(wú)功優(yōu)化約束條件，其中，所述無(wú)功優(yōu)化約束條件包括配電網(wǎng)母線(xiàn)電壓范圍、線(xiàn)路及變壓器安全電流范圍、變壓器有載調(diào)壓分接頭變比范圍、無(wú)功電源出力范圍；無(wú)功優(yōu)化單元，用于將配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)輸入至所述全局無(wú)功優(yōu)化模型，由所述全局無(wú)功優(yōu)化模型采用交叉逼近算法進(jìn)行全局無(wú)功優(yōu)化計(jì)算，得到配電網(wǎng)的當(dāng)前無(wú)功電壓補(bǔ)償狀態(tài)，其中，在進(jìn)行全局無(wú)功優(yōu)化計(jì)算過(guò)程中，對(duì)有功子問(wèn)題采用稀疏線(xiàn)性規(guī)劃解法，對(duì)無(wú)功子問(wèn)題采用增廣拉格朗日函數(shù)二次逼近求解，以求得滿(mǎn)足所述無(wú)功優(yōu)化約束條件的優(yōu)化潮流解；無(wú)功補(bǔ)償單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前無(wú)功電壓補(bǔ)償狀態(tài)，輸出地區(qū)電網(wǎng)主配網(wǎng)各級(jí)、各地區(qū)的設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償配置方案。

6、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，其中，在所述計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行上述任意一項(xiàng)的配電網(wǎng)的無(wú)功電壓補(bǔ)償狀態(tài)評(píng)估方法。

7、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種電子設(shè)備，包括一個(gè)或多個(gè)處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序，其中，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)上述任意一項(xiàng)的配電網(wǎng)的無(wú)功電壓補(bǔ)償狀態(tài)評(píng)估方法。

8、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任意一項(xiàng)所述的配電網(wǎng)的無(wú)功電壓補(bǔ)償狀態(tài)評(píng)估方法的步驟。

9、在本公開(kāi)中，建立全局無(wú)功優(yōu)化模型，其中，全局無(wú)功優(yōu)化模型包括：電容電抗器的計(jì)算模型、集中并網(wǎng)新能源場(chǎng)站的無(wú)功補(bǔ)償模型以及通過(guò)等值模型方式分析地區(qū)電網(wǎng)配網(wǎng)的分布式新能源設(shè)備的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，形成包含地區(qū)電網(wǎng)配網(wǎng)在內(nèi)的主網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化模型；獲取無(wú)功優(yōu)化約束條件，其中，無(wú)功優(yōu)化約束條件包括配電網(wǎng)母線(xiàn)電壓范圍、線(xiàn)路及變壓器安全電流范圍、變壓器有載調(diào)壓分接頭變比范圍、無(wú)功電源出力范圍；將配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)輸入至全局無(wú)功優(yōu)化模型，由全局無(wú)功優(yōu)化模型采用交叉逼近算法進(jìn)行全局無(wú)功優(yōu)化計(jì)算，得到配電網(wǎng)的當(dāng)前無(wú)功電壓補(bǔ)償狀態(tài)，其中，在進(jìn)行全局無(wú)功優(yōu)化計(jì)算過(guò)程中，對(duì)有功子問(wèn)題采用稀疏線(xiàn)性規(guī)劃解法，對(duì)無(wú)功子問(wèn)題采用增廣拉格朗日函數(shù)二次逼近求解，以求得滿(mǎn)足無(wú)功優(yōu)化約束條件的優(yōu)化潮流解；根據(jù)當(dāng)前無(wú)功電壓補(bǔ)償狀態(tài)，輸出地區(qū)電網(wǎng)主配網(wǎng)各級(jí)、各地區(qū)的設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償配置方案。

10、由上述公開(kāi)內(nèi)容，可以根據(jù)電網(wǎng)主配網(wǎng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)自動(dòng)形成各電壓等級(jí)的無(wú)功調(diào)控區(qū)域模型，綜合考慮區(qū)域中原有無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備、動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐設(shè)備、分布式光伏等無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備，對(duì)區(qū)域的無(wú)功電壓補(bǔ)償能力進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，并針對(duì)性的提出主配網(wǎng)各級(jí)、各區(qū)域的設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償配置方案，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的無(wú)功功率平衡，解決了負(fù)荷側(cè)電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償配置不準(zhǔn)確的問(wèn)題，提升了電網(wǎng)運(yùn)行可靠性和安全性，從而解決相關(guān)技術(shù)中進(jìn)行配電網(wǎng)的無(wú)功電壓控制時(shí)，分布式新能源的高滲透率使得電網(wǎng)內(nèi)部潮流分布的復(fù)雜性增加，導(dǎo)致無(wú)功功率平衡失調(diào)的技術(shù)問(wèn)題。