湖南大学李勇获国家专利权
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龙图腾网获悉湖南大学申请的专利分布式光伏参与调控的配电网电压优化控制方法及装置获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN118868123B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202410850396.2,技术领域涉及:H02J3/16;该发明授权分布式光伏参与调控的配电网电压优化控制方法及装置是由李勇;张曦壬;彭衍建;曹一家设计研发完成,并于2024-06-27向国家知识产权局提交的专利申请。
本分布式光伏参与调控的配电网电压优化控制方法及装置在说明书摘要公布了:本发明涉及一种分布式光伏参与调控的配电网电压优化控制方法及装置,该方法包括:首先,获取含分布式光伏的配电网数据,根据所述配电网数据对配电网的潮流模型进行线性化处理,得到配电网的线性潮流模型。然后,以光伏节点电压偏差最小为优化目标,确定配电网电压优化的目标函数和约束条件,建立配电网电压优化控制模型。最后,基于加速对偶上升算法,利用前两个时刻的光伏节点电压和光伏无功更新拉格朗日乘子,再与相邻光伏逆变器交换拉格朗日乘子信息,计算出当前时刻无功功率。本发明中的光伏逆变器只需与邻近的光伏逆变器交换数据即可实现无功功率分布式在线计算,收敛速度快,实现了配电网电压的快速准确控制。
本发明授权分布式光伏参与调控的配电网电压优化控制方法及装置在权利要求书中公布了:1.一种分布式光伏参与调控的配电网电压优化控制方法,其特征在于,包括: 步骤S1,获取含分布式光伏的配电网数据; 步骤S2,根据所述配电网数据对配电网的潮流模型进行线性化处理,得到配电网的线性潮流模型;考虑配备光伏逆变器的光伏节点电压控制,确定光伏节点电压与光伏逆变器无功功率的关系式; 步骤S3,基于所述光伏节点电压与光伏逆变器无功功率的关系式,以光伏节点电压偏差最小为优化目标,确定配电网电压优化的目标函数和约束条件,建立配电网电压优化控制模型; 步骤S4,基于加速对偶上升算法,对所述配电网电压优化控制模型进行求解,得到光伏逆变器的无功功率输出,并将无功功率调度指令下发至光伏逆变器控制器,通过光伏逆变器产生的无功功率来调节光伏节点的电压; 步骤S4中,所述基于加速对偶上升算法,对所述配电网电压优化控制模型进行求解,得到光伏逆变器的无功功率输出,包括: 基于配电网电压优化控制模型,构造拉格朗日函数如下: 上式中,XGG为光伏无功波动的光伏节点电压的灵敏度矩阵,qG表示光伏节点注入配电网的无功功率,向量λ、μ、是与不等式约束qmin≤qG、qG≤qmax、vmin≤vG、vG≤vmax相关的拉格朗日乘子,将向量a定义为包含所有拉格朗日乘子,上标T表示向量的转置;为无恢复功率补偿时光伏节点的电压曲线,vmin和vmax分别为分布式光伏所在节点电压的上限和下限;qmin和qmax分别为分布式光伏无功功率输出的上限和下限; 求解拉格朗日函数的最优控制变量: 将式20中的qG代入式19得到拉格朗日对偶函数: 上式中,B是系数矩阵,b是系数向量,表达式为: 使用加速投影梯度法更新对偶变量: 上式中,at+1为t+1时刻的对偶变量,是通过对偶变量的最近两个时刻的线性组合获得的加速变量,α为加速投影梯度法的步长,为函数gct+1对向量ct+1的导数,[]+表示投影到约束条件为非负的可行区域; ct+1=at+βt+1at-at-125 上式中,βt+1的表达式为: 上式中,θt+1的迭代表达式为: 式中,βt和βt+1分别为t和t+1时刻的辅助变量β,θt和θt+1分别为t和t+1时刻的辅助变量θ; 拉格朗日算子的本地更新形式表示如下: 式中,λ i,t+1、λ i,t和λ i,t-1分别为光伏节点i在t+1、t和t-1时刻的拉格朗日算子λ,qi,t和qi,t-1分别为光伏节点i在t时刻和t-1时刻的光伏无功功率,和分别为光伏节点i在t+1、t和t-1时刻的拉格朗日算子μi,t+1、μi,t和μi,t-1分别为光伏节点i在t+1、t和t-1时刻的拉格朗日算子μ,vi,t和vi,t-1分别为t和t-1时刻的光储节点电压,和分别为光伏节点i在t+1、t和t-1时刻的拉格朗日算子qi,min为光伏节点i最大吸收无功功率,qi,max为光伏节点i的最大无功功率,vi,min为光伏节点i的电压上限,vi,min为光伏节点i的电压下限; 矩阵是稀疏矩阵,每个元素的值仅与节点i和j之间的电抗有关;计算光伏逆变器注入配电网的无功功率输出: 式中,qi,t+1表示光伏逆变器在t+1时刻注入光伏节点i的无功功率,为仅与光伏节点i和j有关的矩阵元素,Ni为光伏节点i的光伏节点集合,为光伏节点j未控制前电压值,λ j,t+1为光伏节点j在t+1时刻的拉格朗日算子λ,为光伏节点j在t+1时刻的拉格朗日算子 μ j,t+1为光伏节点j在t+1时刻的拉格朗日算子μ,为光伏节点j在t+1时刻的拉格朗日算子。
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