(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111428999.6 (22)申请日 2021.11.28 (71)申请人 国网辽宁省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 110006 辽宁省沈阳市和平区四平街 39-7号 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 王智博　朱义东　张新宇　田野　 史可鉴　杜威　李海峰　胡大伟　 刘桁宇　张哲　 (74)专利代理 机构 辽宁沈阳国兴知识产权代理 有限公司 21 100 代理人 何学军　侯景明 (51)Int.Cl. H02J 3/50(2006.01)H02J 3/06(2006.01) H02J 3/18(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种含分布式电源的中低压配电网无功控 制策略 (57)摘要 本发明属于电力新能源技术领域， 尤其涉及 一种含分布式电源的中低压配电网无功控制策 略。 本发明包括： 步骤1.建立含分布式电源的改 进无功优化模 型， 针对传统无功优化模型进行缺 项补全与优化； 步骤2.对传统粒子群算法进行改 进和计算； 步骤3.对改进的无功优化模 型计算结 果进行实际应用校核。 本发明由于具有仿真计算 分析的支撑， 使得补偿效果达到最优， 填补了现 有技术的不足之 处。 又由于本发 明对于算法的改 进， 使其具有 考虑较为全面， 解算速度较快， 并且 能够使准确程度得到显著提高的特点， 对现场实 际应用具有重大意 义。 权利要求书3页 说明书8页 附图1页 CN 114301104 A 2022.04.08 CN 114301104 A 1.一种含分布式电源的中低压配电网无功控制策略， 其特 征是： 包括以下步骤： 步骤1.建立含分布式电源的改进无功优化模型， 针对传统无功优化模型进行缺项补全 与优化； 步骤2.对传统粒子群算法进行改进和计算； 步骤3.对改进的无功优化模型计算结果进行实际应用校核。 2.根据权利要求1所述的一种 含分布式电源的中低压配电网无功控制策略， 其特征是： 步骤1所述模型包括目标函数与约束 条件两部 分； 其中， 目标函数为系统以电网电能损失费 用和投资之和最小； 约束 条件包括： 节点电压约束， 系统潮流约束， 开关动作次数约束， 总投 资限额约束。 3.根据权利要求1所述的一种 含分布式电源的中低压配电网无功控制策略， 其特征是： 所述无功优化模型包括： (1)以电网电能损失费用和投资/年之和最小为目标函数， 用如下公式表示： 式中： C为因无功产生的总相关成本； N为所优化配网区域的支路总数； p表示第j号支路 (j＝1,2, …,N)的损耗； W 为配网无功总投资， t为投资所用总时长， 单位 为年； (2)满足等式及不 等式两类约束条件； 在约束条件中， 需要将分布式电源的有功无功出力考虑到模型中， 即将配网运行时需 满足的有功无功潮流在模型中加入分布式电源与无功补偿出力， 其 等式约束为： 式中： Pi、 Qi、 PDGi、 QDGi、 PDi、 QDii、 QCi分别为节点节点i处的由电网输入的有功和无功、 由 分布式电源注入的有功和无功、 负荷的有功以及无功、 无功补偿装置补偿的功率； Ui为节点 j的电压幅值； Nn为节点数； Gij， Bij， δij分别为支路i ‑j的电导、 电纳和节点i与j之间的相角 差； (3)满足的不 等式约束条件： 系统电压约束： Uimin≤Ui≤Uimax 式中： Uimin为系统内各个节点i电压的大小， Uimin以及Uimax分别为第i个节点允许的电压 的最小值以及最大值； 无功补偿容 量约束： 式中： QCimin， QCimax分别为第i组电容器投入组数的最小值以及最大值； 电容器开关动作次数约束： k≤K权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114301104 A 2式中： K为电容器开关每天动作次数限值； 分布式电源无功 功率约束： 式中： 分别为第i个分布式电源无功 功率的可调最小值和最大值； 无功补偿容 量约束： Timin≤Ti≤Timax 式中： Timin为第i个有载调压变压器变比的最小值； Timax为第i个有载调压变压器变比的 最大值； Ti为第i个有载调压变压器的变比； W≤W0 式中： W0为无功补偿总投资。 4.根据权利要求1所述的一种 含分布式电源的中低压配电网无功控制策略， 其特征是： 步骤2所述对传统粒子群算法进行分析， 进行算法改进， 包括： (1)对于传统粒子群算法的改进， 采用基于反正切函数的惯性权 重； (2)对于传统粒子群算法的改进， 包括改进学习因子； (3)对于传统粒子群算法的改进， 引入扰动变异， 其变异方式为直接生成新的粒子将其 进行取代。 5.根据权利要求4所述的一种 含分布式电源的中低压配电网无功控制策略， 其特征是： 所述对于传统粒子群算法的改进， 采用基于反正切函数的惯性权 重， 包括： 加大前期惯性， 强化局部搜索能力， 增加种群的多样性， 提高寻找到全局最优解的概 率； 后期减小惯性权 重， 增强全局搜索能力， 加速后期算法收敛的速度； 用如下公式表示： 式中： w(k)为第k次迭代时的惯性权重， w1以w2及分别为惯性权重的初始值及末值， k为 当前迭代次数， Kmax为迭代总次数α 为控制参数。 6.根据权利要求4所述的一种 含分布式电源的中低压配电网无功控制策略， 其特征是： 所述对于传统粒子群算法的改进， 包括改进学习因子； 对于学习因子， 设置前期c1较大， c2较小， 使粒子侧重自身经验进行搜索， 局部搜索能力 强， 设置后期c1较小， c2较大， 加快算法的收敛， 用如下公式表示： 式中： c1， c2分别为粒子群算法中控制着粒子的自我认知 部分以及群体认知 部分的学习 因子。 7.根据权利要求1所述的一种 含分布式电源的中低压配电网无功控制策略， 其特征是： 步骤3所述对步骤2中所得无功优化模 型计算结果进 行实际应用校核， 是在步骤2进 行后， 将 所得补偿位置与补偿容量进 行校核， 包括： 变电站无功补偿校核、 10kV配电线路无功补偿校 核、 配电变压器无功补偿校核、 电力用户的无功补偿校核。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114301104 A 3