上海交大學(xué)者提出一種新的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓模型預(yù)測(cè)控制優(yōu)化方法

針對(duì)配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定與潮流控制問題，主動(dòng)配電網(wǎng)（Active Distribution Network, ADN）對(duì)分布式電源、儲(chǔ)能裝置以及有載調(diào)壓器（On-Load Tap Changer, OLTC）和可投切電容器組（Capacitor Banks, CBs）等一次設(shè)備進(jìn)行控制，提高了配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性。然而這些一次設(shè)備響應(yīng)速度慢，無      近年來，智能軟開關(guān)（Soft Open Point, SOP）憑借功率連續(xù)可控、控制方式靈活的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用到主動(dòng)配電網(wǎng)中。作為一種全控型電力電子裝置，智能軟開關(guān)可以替代配電網(wǎng)中部分傳統(tǒng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，對(duì)所連饋線的有功和無功功率進(jìn)行準(zhǔn)確、快速、靈活的控制，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化主動(dòng)配電網(wǎng)電壓的功能。

       電力傳輸與功率變換控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（上海交通大學(xué)）、國網(wǎng)上海市電力公司松江供電公司的研究人員高聰哲、黃文燾、余墨多、陳旸、邰能靈，針對(duì)配電網(wǎng)分布式電源出力與負(fù)荷功率強(qiáng)波動(dòng)性與隨機(jī)性引起的電壓越限與異常問題，在2022年第13期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》上撰文，提出了一種基于智能軟開關(guān)的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓模型預(yù)測(cè)控制優(yōu)化方法，可有效解決已有電壓調(diào)控方式依賴全局信息且難以應(yīng)對(duì)節(jié)點(diǎn)功率快速波動(dòng)的難題。

圖1 含SOP的典型主動(dòng)配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

      他們首先基于長時(shí)間尺度優(yōu)化結(jié)果以及量測(cè)數(shù)據(jù)建立配電網(wǎng)線損與電壓靈敏度矩陣，在實(shí)時(shí)優(yōu)化過程中僅利用智能軟開關(guān)兩端節(jié)點(diǎn)電氣信息，采用基于模型預(yù)測(cè)控制的滾動(dòng)優(yōu)化及反饋校正方法，完成對(duì)配電網(wǎng)電壓的快速、實(shí)時(shí)優(yōu)化控制。

圖2 配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化

不同的算例結(jié)果表明：該方法在光伏非計(jì)劃離網(wǎng)、光伏出力波動(dòng)以及智能軟開關(guān)在不同位置的情況下，均能迅速對(duì)配電網(wǎng)電壓變化做出響應(yīng)，支撐配電網(wǎng)電壓恢復(fù)，降低配電網(wǎng)運(yùn)行損耗；相較于傳統(tǒng)優(yōu)化方法，能顯著減小配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓偏差，應(yīng)對(duì)配電網(wǎng)中新能源出力波動(dòng)。

圖3 多時(shí)間尺度電壓優(yōu)化流程

  研究人員指出，該方法在優(yōu)化過程中只需采集智能軟開關(guān)兩端節(jié)點(diǎn)電氣信息，通過優(yōu)化關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)電壓的快速、實(shí)時(shí)優(yōu)化控制，提升全局電壓質(zhì)量；在發(fā)生電壓波動(dòng)時(shí)能主動(dòng)改變控制策略，對(duì)配電網(wǎng)電壓進(jìn)行超前優(yōu)化，保證優(yōu)化效果；通過反饋校正優(yōu)化模型，保證滾動(dòng)優(yōu)化模型的準(zhǔn)確性，更有效降低了電壓波動(dòng)的幅度。他們表示，相比現(xiàn)有采用電壓-無功曲線進(jìn)行下垂控制的實(shí)時(shí)優(yōu)化方法，該方法同時(shí)調(diào)控智能軟開關(guān)傳輸?shù)挠泄εc無功功率，更充分地發(fā)揮了智能軟開關(guān)的調(diào)控能力，確保了系統(tǒng)電壓運(yùn)行在理想范圍內(nèi)，但智能軟開關(guān)損耗會(huì)略微增加。

     轉(zhuǎn)載自：上海交大學(xué)者提出一種新的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓模型預(yù)測(cè)控制優(yōu)化方法 - 電氣技術(shù)雜志社 (ces-transaction.com)