CN114447944A - 主动配电网台区无功全局优化调压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了主动配电网台区无功全局优化调压方法,本方法能够基于调节‑反馈实时动态学习形成无功调压灵敏度矩阵,再根据节点电压和无功设备快速计算出全局无功优化策略,实现台区电压自动管控;本方法能够充分发挥分布在台区内电容器无功补偿装置、静态无功发生器SVG、光伏逆变器、储能变流器等无功资源,优化无功潮流来实现电压调整,提升供电电压质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种主动配电网台区无功全局优化调压方法,属于电力***运行与控制技术领域。
背景技术
新型电力***下主动配电网一个重要特征潮流呈现双向流动,特别是无功潮流时变、快速波动的双向流动。配电台区中主要采用在配变低压侧配置集中式无功补偿装置来实现台区的无功平衡,这种模式对于传统电网是有效的。但在分布式光伏、储能装置、电动汽车充电桩等新型设备并网形成的新型台区中,这种无功补偿方式难以实现无功动态平衡,造成配电网电压双向越限、大范围波动,严重影响用户电能质量和分布式能源的消纳。现有台区或者是按照局部就地平衡策略进行无功调节,或者基于复杂参数全局优化策略,尚未完全发挥光伏逆变器、储能变流器等新型电力电子设备的无功调节作用,也不能很好地解决台区无功全局优化。
发明内容
本发明的目的是提供一种主动配电网台区无功全局优化调压方法,该方法能够充分发挥分布在台区内电容器无功补偿装置、静态无功发生器SVG、光伏逆变器、储能变流器等无功资源,优化无功潮流来实现电压调整,提升供电电压质量。
为达到上述目的,假定台区中有n个节点,其中m个为调压节点(或称调节节点),m∈n。设供电电压控制允许运行上限为Uup,允许下限为Ulow。m个调压节点的无功调节设备可以是但不限于电容器无功补偿装置、静态无功发生器SVG、光伏逆变器、储能变流器等设备。台区无功全局优化调压策略按以下步骤开展:
(1)调节节点的无功就地平衡:
将与无功调节设备处于相同物理位置和相同回路的用户负荷作为一个节点,实时监测该节点的无功出力Q和电压水平U,按照电压优先于无功平衡的原则进行调整:
当Ulow<U<Uup,调节无功出力保证节点对电网的无功潮流趋于零,当U<Ulow,增加无功出力,将电压提升到高于电压下限,当U>Uup,减少无功出力,将电压降低到电压上限以下,其中Uup为供电电压控制允许运行上限,Ulow为供电电压控制允许运行下限。
(2)动态生成无功调压灵敏度矩阵:
调节节点i每次调节无功时,记录无功调节量δQi,同时记录各个节点变化量
ΔU={δU1,δU2,…,δUn},计算得到各个节点相对于节点i的无功-电压灵敏度,
记为kij=δUj÷δQi;每个调节节点经过调节后,形成无功-电压灵敏度矩阵:
上述矩阵也可以通过以下无功-电压灵敏度矩阵表来表示:
i∈m,j∈n,n为台区中节点数量,m为调节节点数量,m∈n。
(3)全局电压优化:
3.1分钟级电压变化的跟踪调整:
定时等间隔执行下列过程,通常间隔5-15分钟。
获取同时刻下台区各节点电压,形成U1,U2,…, Un序列,将各节点电压数据按节点顺序存放形成序列S=(U1,U2,…, Un),获取可调节点当前无功出力余量,按节点顺序形成序列Qr=(Qr1,Qr2,…,Qrm);初始化本次无功调整变化量,按节点顺序形成序列
ΔQ=(ΔQ1,ΔQ2,…,ΔQm);
3.1.1在S序列中找出最大电压值Umax和最小电压值Umin,分以下情况进行处理:
3.1.2当Umax>Uup,Umin>Ulow即节点电压只有越上限,没有越下限:
首先,在无功-电压灵敏度矩阵表(或无功-电压灵敏度矩阵)寻找最能影响Umax节点的调节节点,即在无功调整余量大于0的调节节点中找到对Umax节点具有最大灵敏度的节点,记为调节节点A,记其灵敏度系数为kau; 同时也找到Umin节点对于调节节点A的灵敏度系数kal;
其次,判断调节节点A的无功出力能否满足调压要求;分别求取:
①调节节点A使最高电压节点电压下降到限值范围内所需要的无功变化量为
Qa1=(Umax-Uup)/kau;
②调节节点A不会导致最低电压点越下限的无功变化量最大值为Qa2=(Umin-Ulow) /kal;
③获取调节节点A剩余的无功调节余量Qar;
若调节对象类型为电容器型,则还需要对Qa1和Qa2取整匹配电容器组;
④计算调节节点A无功调整量δQa=min(Qa1,Qa2,Qar),将无功调节序列ΔQ中对应的节点序列值加上δQa;将无功余量Qr中对应节点的无功余量扣减δQa;根据调节节点A无功调整量δQa和无功-电压灵敏度矩阵(或无功-电压灵敏度矩阵)灵敏度系数,计算出各节点的电压变化量,在序列S中扣减去电压变化量,更新序列S;然后转到步骤3.1.1;
3.1.3当Umax<Uup,Umin<Ulow,即节点电压没有越上限,但有越下限:
首先,在无功-电压灵敏度矩阵表(或无功-电压灵敏度矩阵)寻找最能影响Umin节点的调节节点,即在无功调整余量大于0的调节节点中找到对Umin节点具有最大灵敏度的节点,记为调节节点D,记其灵敏度系数为kdl; 同时也找到Umax节点对于调节节点D的灵敏度系数kdu;
其次,判断调节节点D的无功出力能否满足调压要求;分别求取:
①调节节点D使最低电压节点电压上升到限值范围内所需要的无功变化量为
Qd1=(Ulow-Umin)/kdl;
②调节节点D不会导致最高电压点越上限的无功变化量最大值为Qd2=(Uup-Umax) /kdu;
③获取调节节点D剩余的无功调节余量Qdr;
若调节对象类型为电容器型,则还需要对Qd1和Qd2取整匹配电容器组;
④计算调节节点D无功调整量δQd=min(Qd1,Qd2,Qdr),将无功调节序列ΔQ中对应的节点序列值加上δQd;将无功余量Qr中对应节点的无功余量扣减δQd;根据调节节点D无功调整量δQd和无功-电压灵敏度矩阵表(或无功-电压灵敏度矩阵)灵敏度系数,计算出各节点的电压变化量,在序列S中扣减去电压变化量,更新序列S;然后转到步骤3.1.1;
3.1.4当Umax>Uup,Umin<Ulow,即节点电压既越上限,也越下限:
3.1.4.1在无功-电压灵敏度矩阵表 (或无功-电压灵敏度矩阵) 寻找最能影响Umax节点又对Umin节点影响最小的调节节点,即在无功调整余量大于0的调节节点中找到对Umin节点影响最小( 灵敏度系数记为kbl) 但对 Umax 节点具有较大灵敏度的节点(灵敏度系数记为kbu),记为调节节点B,通常要求kbu/kbl>10;
3.1.4.2计算调节节点B无功量,分别求取:
①调节节点B使最高电压节点电压下降到限值范围内所需要的无功变化量为
Qb1=(Umax-Uup)/kbu;
若调节对象类型为电容器型,则还需要对Qb1取整匹配电容器组;
②获取调节节点B剩余的无功调节余量Qbr,计算调节节点B无功调整量
δQb=min(Qb1,Qbr);
3.1.4.3将无功调节序列ΔQ中对应的节点序列值加上δQb;将无功余量Qr中对应节点的无功余量扣减δQb;根据调节节点B无功调整量δQb和无功-电压灵敏度矩阵表(或无功-电压灵敏度矩阵)灵敏度系数,计算出各节点的电压变化量,在序列S中扣减去电压变化量,更新序列S;
3.1.4.4重新更新Umax和Umin,即在S序列中找出最大电压值Umax和最小电压值Umin;
3.1.4.5在无功-电压灵敏度矩阵表 (或无功-电压灵敏度矩阵) 寻找最能影响Umin节点又对Umax节点影响最小的调节节点,即在无功调整余量大于0的调节节点中找到对Umax节点影响最小 (灵敏度系数记为kcl) 但对 Umin节点具有较大灵敏度的节点 (灵敏度系数记为kcu),记为调节节点C,通常要求kcl/kcu>10;
3.1.4.6计算调节节点C无功量,分别求取:
①调节节点C使最低电压节点电压上升到限值范围内所需要的无功变化量为
Qc1=(Ulow-Umin)/kcl;
若调节对象类型为电容器型,则还需要对Qc1取整匹配电容器组;
②获取调节节点C剩余的无功调节余量Qcr,计算调节节点C无功调整量
δQc=min(Qc1,Qcr);
3.1.4.7将无功调节序列ΔQ中对应的节点序列值加上δQc;将无功余量Qr中对应节点的无功余量扣减δQc;根据调节节点C无功调整量δQc和无功-电压灵敏度矩阵表(或无功-电压灵敏度矩阵)灵敏度系数,计算出各节点的电压变化量,在序列S中扣减去电压变化量,更新序列S;
3.1.4.8若kbu/kbl>10,kcl/kcu>10这两个条件都不满足,跳到步骤3.1.5步执行,否则转到步骤3.1.1;
3.1.5无需再调节:输出无功调整变化量序列ΔQ=(ΔQ1,ΔQ2,…,ΔQm),下发至各就地控制单元,调整无功出力;
3.2快速电压变化的跟踪调整:
为了适应部分负荷的快速变化,选择使用电力电子技术且能够毫秒级快速进行无功调节的设备作为动态电压跟踪调节设备,如在SVG、光伏逆变、储能变流器等。
选择方法是在无功-电压灵敏度矩阵表(或无功-电压灵敏度矩阵)m+1中,计算调节点对所有非调节节点的累计灵敏系数,对Ki进行从大到小排序;优先选择累计灵敏度系数最大的作为快速电压变化跟踪调整节点,次大次之,依次类推,通常选择1-3个节点。
在步骤(2)中,为了避免调节节点在调节无功期间,其他负荷同时变化影响各节点电压。采取以下措施进行排除:
1)在计算δQi的同时, 也计算配变低压侧同时期的有功功率变化量δPT和无功功率变化量δQT,只有-10%δQi≤δPT≤10%δQi,δQi(1-10%)≤δQT≤δQi(1+10%),则认为可以本次取值有效,称为有效取值;
2)获得有效取值后,采用滑动权重的方式计算无功-电压灵敏度,如下:
本发明方法能够基于调节-反馈实时动态学习形成无功调压灵敏度矩阵,再根据节点电压和无功设备快速计算出全局无功优化策略,实现台区电压自动管控。
具体实施方式
主动配电网台区无功全局优化调压方法,包括以下步骤:
(1)调节节点的无功就地平衡:
将与无功调节设备处于相同物理位置和相同回路的用户负荷作为一个节点,实时监测该节点的无功出力Q和电压水平U,按照电压优先于无功平衡的原则进行调整:
当Ulow<U<Uup,调节无功出力保证节点对电网的无功潮流趋于零,当U<Ulow,增加无功出力,将电压提升到高于电压下限,当U>Uup,减少无功出力,将电压降低到电压上限以下,其中Uup为供电电压控制允许运行上限,Ulow为供电电压控制允许运行下限。
(2)动态生成无功调压灵敏度矩阵表:
调节节点i每次调节无功时,记录无功调节量δQi,同时记录各个节点变化量
ΔU={δU1,δU2,…,δUn},计算得到各个节点相对于节点i的无功-电压灵敏度,
记为kij=δUj÷δQi;每个调节节点经过调节后,形成无功-电压灵敏度矩阵表:
i∈m,j∈n,n为台区中节点数量,m为调节节点数量,m∈n。
为了避免调节节点在调节无功期间,其他负荷同时变化影响各节点电压,采取以下措施进行排除:
1)在计算δQi的同时, 也计算配变低压侧同时期的有功功率变化量δPT和无功功率变化量δQT,只有-10%δQi≤δPT≤10%δQi,δQi(1-10%)≤δQT≤δQi(1+10%),则认为本次取值有效,称为有效取值;
2)获得有效取值后,采用滑动权重的方式计算无功-电压灵敏度:
(3)全局电压优化:
3.1分钟级电压变化的跟踪调整:
定时等间隔执行下列过程,间隔时间具体为5-15分钟:
获取同时刻下台区各节点电压,形成U1,U2,…, Un序列,将各节点电压数据按节点顺序存放形成序列S=(U1,U2,…, Un),获取可调节点当前无功出力余量,按节点顺序形成序列
Qr=(Qr1,Qr2,…,Qrm);初始化本次无功调整变化量,按节点顺序形成序列
ΔQ=(ΔQ1,ΔQ2,…,ΔQm);
3.1.1在S序列中找出最大电压值Umax和最小电压值Umin,分以下情况进行处理:
3.1.2当Umax>Uup,Umin>Ulow:
首先,在无功-电压灵敏度矩阵表寻找最能影响Umax节点的调节节点,记为调节节点A,记其灵敏度系数为kau;同时也找到Umin节点对于调节节点A的灵敏度系数kal;
其次,判断调节节点A的无功出力能否满足调压要求;分别求取:
①调节节点A使最高电压节点电压下降到限值范围内所需要的无功变化量为
Qa1=(Umax-Uup)/kau;
②调节节点A不会导致最低电压点越下限的无功变化量最大值为Qa2=(Umin-Ulow) /kal;
③获取调节节点A剩余的无功调节余量Qar;
若调节对象类型为电容器型,对Qa1和Qa2取整匹配电容器组;
④计算调节节点A无功调整量δQa=min(Qa1,Qa2,Qar):将无功调节序列ΔQ中对应的节点序列值加上δQa;将无功余量Qr中对应节点的无功余量扣减δQa;根据调节节点A无功调整量δQa和无功-电压灵敏度矩阵表灵敏度系数,计算出各节点的电压变化量,在序列S中扣减去电压变化量,更新序列S;然后转到步骤3.1.1;
3.1.3当Umax<Uup,Umin<Ulow:
首先,在无功-电压灵敏度矩阵表寻找最能影响Umin节点的调节节点,记为调节节点D,记其灵敏度系数为kdl;同时也找到Umax节点对于调节节点D的灵敏度系数kdu;
其次,判断调节节点D的无功出力能否满足调压要求;分别求取:
①调节节点D使最低电压节点电压上升到限值范围内所需要的无功变化量为
Qd1=(Ulow-Umin)/kdl;
②调节节点D不会导致最高电压点越上限的无功变化量最大值为Qd2=(Uup-Umax) /kdu;
③获取调节节点D剩余的无功调节余量Qdr;
若调节对象类型为电容器型,对Qd1和Qd2取整匹配电容器组;
④计算调节节点D无功调整量δQd=min(Qd1,Qd2,Qdr):将无功调节序列ΔQ中对应的节点序列值加上δQd;将无功余量Qr中对应节点的无功余量扣减δQd;根据调节节点D无功调整量δQd和无功-电压灵敏度矩阵表灵敏度系数,计算出各节点的电压变化量,在序列S中扣减去电压变化量,更新序列S;然后转到步骤3.1.1;
3.1.4当Umax>Uup,Umin<Ulow:
3.1.4.1在无功-电压灵敏度矩阵表寻找最能影响Umax节点又对Umin节点影响最小的调节节点,记为调节节点B,其对Umin节点的灵敏度系数记为kbl,对Umax节点的灵敏度系数记为kbu;
3.1.4.2计算调节节点B无功量,分别求取:
①调节节点B使最高电压节点电压下降到限值范围内所需要的无功变化量为
Qb1=(Umax-Uup)/kbu;若调节对象类型为电容器型,对Qb1取整匹配电容器组;
②获取调节节点B剩余的无功调节余量Qbr,计算调节节点B无功调整量
δQb=min(Qb1,Qbr);
3.1.4.3将无功调节序列ΔQ中对应的节点序列值加上δQb;将无功余量Qr中对应节点的无功余量扣减δQb;根据调节节点B无功调整量δQb和无功-电压灵敏度矩阵表灵敏度系数,计算出各节点的电压变化量,在序列S中扣减去电压变化量,更新序列S;
3.1.4.4重新更新Umax和Umin;
3.1.4.5在无功-电压灵敏度矩阵表寻找最能影响Umin节点又对Umax节点影响最小的调节节点,记为调节节点C,其对Umax节点的灵敏度系数记为kcl,对Umin节点的灵敏度系数记为kcu;
3.1.4.6计算调节节点C无功量,分别求取:
①调节节点C使最低电压节点电压上升到限值范围内所需要的无功变化量为
Qc1=(Ulow-Umin)/kcl;若调节对象类型为电容器型,对Qc1取整匹配电容器组;
②获取调节节点C剩余的无功调节余量Qcr,计算调节节点C无功调整量
δQc=min(Qc1,Qcr);
3.1.4.7将无功调节序列ΔQ中对应的节点序列值加上δQc;将无功余量Qr中对应节点的无功余量扣减δQc;根据调节节点C无功调整量δQc和无功-电压灵敏度矩阵表灵敏度系数,计算出各节点的电压变化量,在序列S中扣减去电压变化量,更新序列S;
3.1.4.8若kbu/kbl>10,kcl/kcu>10条件都不满足,跳到步骤3.1.5步执行,否则转到步骤3.1.1;
3.1.5无需再调节:输出无功调整变化量序列ΔQ=(ΔQ1,ΔQ2,…,ΔQm),下发至各就地控制单元,调整无功出力;
3.2秒级电压变化的跟踪调整:
使用电力电子技术且能够毫秒级快速进行无功调节的设备作为动态电压跟踪调节设备,所述动态电压跟踪调节设备为静态无功发生器SVG、光伏逆变器、储能变流器;选择方法:在无功-电压灵敏度矩阵表m+1中,计算调节节点对所有非调节节点的累计灵敏系数,对Ki进行从大到小排序;优先选择累计灵敏度系数最大的作为快速电压变化跟踪调整节点,次大次之,依次类推。快速电压变化跟踪调整节点数为1-3个。
上述实施例不以任何方式限制本发明,凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.主动配电网台区无功全局优化调压方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)调节节点的无功就地平衡:
将与无功调节设备处于相同物理位置和相同回路的用户负荷作为一个节点,实时监测该节点的无功出力Q和电压水平U,按照电压优先于无功平衡的原则进行调整:
当Ulow<U<Uup,调节无功出力保证节点对电网的无功潮流趋于零,当U<Ulow,增加无功出力,将电压提升到高于电压下限,当U>Uup,减少无功出力,将电压降低到电压上限以下,其中Uup为供电电压控制允许运行上限,Ulow为供电电压控制允许运行下限;
(2)动态生成无功调压灵敏度矩阵:
调节节点i每次调节无功时,记录无功调节量δQi,同时记录各个节点变化量
ΔU={δU1,δU2,…,δUn},计算得到各个节点相对于节点i的无功-电压灵敏度,
记为kij=δUj÷δQi;每个调节节点经过调节后,形成无功-电压灵敏度矩阵:
i∈m,j∈n,n为台区中节点数量,m为调节节点数量,m∈n;
(3)全局电压优化:
3.1分钟级电压变化的跟踪调整:
定时等间隔执行下列过程:
获取同时刻下台区各节点电压,形成U1,U2,…, Un序列,将各节点电压数据按节点顺序存放形成序列S=(U1,U2,…, Un),获取可调节点当前无功出力余量,按节点顺序形成序列
Qr=(Qr1,Qr2,…,Qrm);初始化本次无功调整变化量,按节点顺序形成序列
ΔQ=(ΔQ1,ΔQ2,…,ΔQm);
3.1.1在S序列中找出最大电压值Umax和最小电压值Umin,分以下情况进行处理:
3.1.2当Umax>Uup,Umin>Ulow:
首先,在无功-电压灵敏度矩阵寻找最能影响Umax节点的调节节点,记为调节节点A,记其灵敏度系数为kau;同时也找到Umin节点对于调节节点A的灵敏度系数kal;
其次,判断调节节点A的无功出力能否满足调压要求;分别求取:
①调节节点A使最高电压节点电压下降到限值范围内所需要的无功变化量为
Qa1=(Umax-Uup)/kau;
②调节节点A不会导致最低电压点越下限的无功变化量最大值为
Qa2=(Umin-Ulow) /kal;
③获取调节节点A剩余的无功调节余量Qar;
④计算调节节点A无功调整量δQa=min(Qa1,Qa2,Qar),将无功调节序列ΔQ中对应的节点序列值加上δQa;将无功余量Qr中对应节点的无功余量扣减δQa;根据调节节点A无功调整量δQa和无功-电压灵敏度矩阵灵敏度系数,计算出各节点的电压变化量,在序列S中扣减去电压变化量,更新序列S;然后转到步骤3.1.1;
3.1.3当Umax<Uup,Umin<Ulow:
首先,在无功-电压灵敏度矩阵寻找最能影响Umin节点的调节节点,记为调节节点D,记其灵敏度系数为kdl;同时也找到Umax节点对于调节节点D的灵敏度系数kdu;
其次,判断调节节点D的无功出力能否满足调压要求;分别求取:
①调节节点D使最低电压节点电压上升到限值范围内所需要的无功变化量为
Qd1=(Ulow-Umin)/kdl;
②调节节点D不会导致最高电压点越上限的无功变化量最大值为Qd2=(Uup-Umax) /kdu;
③获取调节节点D剩余的无功调节余量Qdr;
④计算调节节点D无功调整量δQd=min(Qd1,Qd2,Qdr),将无功调节序列ΔQ中对应的节点序列值加上δQd;将无功余量Qr中对应节点的无功余量扣减δQd;根据调节节点D无功调整量δQd和无功-电压灵敏度矩阵灵敏度系数,计算出各节点的电压变化量,在序列S中扣减去电压变化量,更新序列S;然后转到步骤3.1.1;
3.1.4当Umax>Uup,Umin<Ulow:
3.1.4.1在无功-电压灵敏度矩阵寻找最能影响Umax节点又对Umin节点影响最小的调节节点,记为调节节点B,其对Umin节点的灵敏度系数记为kbl,对Umax节点的灵敏度系数记为kbu;
3.1.4.2计算调节节点B无功量,分别求取:
①调节节点B使最高电压节点电压下降到限值范围内所需要的无功变化量为
Qb1=(Umax-Uup)/kbu;
②获取调节节点B剩余的无功调节余量Qbr,计算调节节点B无功调整量
δQb=min(Qb1,Qbr);
3.1.4.3将无功调节序列ΔQ中对应的节点序列值加上δQb;将无功余量Qr中对应节点的无功余量扣减δQb;根据调节节点B无功调整量δQb和无功-电压灵敏度矩阵灵敏度系数,计算出各节点的电压变化量,在序列S中扣减去电压变化量,更新序列S;
3.1.4.4重新更新Umax和Umin;
3.1.4.5在无功-电压灵敏度矩阵寻找最能影响Umin节点又对Umax节点影响最小的调节节点,记为调节节点C,其对Umax节点的灵敏度系数记为kcl,对Umin节点的灵敏度系数记为kcu;
3.1.4.6计算调节节点C无功量,分别求取:
①调节节点C使最低电压节点电压上升到限值范围内所需要的无功变化量为
Qc1=(Ulow-Umin)/kcl;
②获取调节节点C剩余的无功调节余量Qcr,计算调节节点C无功调整量
δQc=min(Qc1,Qcr);
3.1.4.7将无功调节序列ΔQ中对应的节点序列值加上δQc;将无功余量Qr中对应节点的无功余量扣减δQc;根据调节节点C无功调整量δQc和无功-电压灵敏度矩阵灵敏度系数,计算出各节点的电压变化量,在序列S中扣减去电压变化量,更新序列S;
3.1.4.8若kbu/kbl>10,kcl/kcu>10条件都不满足,跳到步骤3.1.5步执行,否则转到步骤3.1.1;
3.1.5无需再调节:输出无功调整变化量序列ΔQ=(ΔQ1,ΔQ2,…,ΔQm),下发至各就地控制单元,调整无功出力;
3.2秒级电压变化的跟踪调整:
3.据权利要求1所述的主动配电网台区无功全局优化调压方法,其特征在于:在步骤3.1中,间隔为5-15分钟。
4.根据权利要求1所述的主动配电网台区无功全局优化调压方法,其特征在于,在步骤3.1.2的步骤③和步骤④之间,若调节对象类型为电容器型,对Qa1和Qa2取整匹配电容器组。
5.根据权利要求1所述的主动配电网台区无功全局优化调压方法,其特征在于,在步骤3.1.2的步骤③和步骤④之间,若调节对象类型为电容器型,对Qd1和Qd2取整匹配电容器组。
6.根据权利要求1所述的主动配电网台区无功全局优化调压方法,其特征在于,在步骤3.1.4.2的步骤①和步骤②之间,若调节对象类型为电容器型,对Qb1取整匹配电容器组。
7.根据权利要求1所述的主动配电网台区无功全局优化调压方法,其特征在于,在步骤3.1.4.6的步骤①和步骤②之间,若调节对象类型为电容器型,对Qc1取整匹配电容器组。
8.根据权利要求1所述的主动配电网台区无功全局优化调压方法,其特征在于,在步骤3.2中,所述动态电压跟踪调节设备为静态无功发生器SVG、光伏逆变器、储能变流器。
9.根据权利要求1所述的主动配电网台区无功全局优化调压方法,其特征在于,在步骤3.2中,快速电压变化跟踪调整节点数为1-3个。
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CN112838622A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-05-25 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种10kV供电区域的无功电压优化控制方法及*** |
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刘海波: "主动配电网有功无功协调优化运行", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)》 * |
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