1.一种主动配电网电压实时模糊控制方法,每一个分布式电源DG的母线处安装一个远程测控终端RTU,远程测控终端RTU,通过通信线路将数据传送至SCADA主机,SCADA主机将接收的数据送给配电管理系统DMS,配电管理系统DMS把决策指令通过SCADA主机和各RTU下达给相应的控制器,其特征在于,所述的控制方法具体包括:根据各条馈线上传的馈线电压最大值和最小值推出配电系统的最大电压和最小电压,如果有馈线电压越限,则启动DG的无功功率模糊控制器FQC,通过分布式电源DG注入或吸收无功功率;
如果DG的无功功率模糊控制器FQC不能将电压恢复到正常水平,而ΔVsys≤ΔV max–Δα,则启动变压器有载分接头模糊控制器FOC,由变压器有载分接头OLTC完成调压任务,否则启动FPC,减少ΔVsys;Δα为分接头的调整值。
2.根据权利要求1所述的主动配电网电压实时模糊控制方法,其特征在于,基于远程测控终端RTU测量数据的馈线电压最大值和最小值估算具体包括:对各馈线上的RTU进行编号,距首节点最近的编号为1,然后沿回路方向依次递增;
距首节点最远的RTU完成附近节点最大值和最小值的估算后,将结果送给邻近的上游RTU,该RTU再根据接收的数据和自身的测量数据计算周围节点电压的最大值和最小值,整个过程一直持续到中央控制器接收到上传的馈线最大和最小电压估算值,其中,RTUn所执行的具体计算过程如下:先根据本地测量参数估算其与RUTn+1之间的电压:
再利用从RUTn+1传上来的数据计算节点n与n+1之间最终估算值:
通过比较RUTn+1节点电压Vn+1、上游RUTn的估算电压Vest n+1,f及下游RUTn+2估算电压Vest n+1,b,得到RUTn+1周围的最大电压Vmax n+1和最小电压Vmin n+1,即:Vmax n+1=max(Vn+1,Vest n+1,b,Vest n+1,f),Vmin n+1=min(Vn+1,Vest n+1,b,Vest n+1,f);
然后,还需估算RUTn与RUTn-1之间的电压:
最后,RUTn将Vn、Vest n,b、Vest n,n-1以及其下游RUT附近节点的最小和最大电压值一起上传给上游的RUTn-1。
3.根据权利要求1所述的主动配电网电压实时模糊控制方法,其特征在于,变压器有载分接头模糊控制器FOC以配电网系统的最大电压Vs,max和最小电压Vs,min为输入,实时调整ΔV使Vs,max和Vs,min在正常允许范围内,从而保证所有母线电压都在正常范围内,具体包括:输入变量均划分为三个模糊子集:Vs,max正常(N)、高(H)、很高(VH),Vs,min很低(VL)、低(L)、正常(N),隶属度函数采用三角形函数和梯形函数,输出变量ΔV划分为5个模糊子集:NB(负大)、NS(负小)、ZE(零)、PS(正小)、PB(正大),每个子集均为单值模糊集,取值分别为-2,-1,0,1,2;
建立模糊控制规则;
模糊推理:采用Mamdani推理方法,先由控制规则确定输入输出的模糊关系,然后采用模糊合成运算由实际的模糊输入推理得到模糊输出;
去模糊精确化处理:模糊推理得到控制变量的模糊值后,采取面积重心法去模糊求得控制变量的精确值;
归一化处理:为了使控制器输出在规定论域内,比例因子Kc取ΔVmax/2,其中ΔVmax为预期的最大电压偏离值。
4.根据权利要求1所述的主动配电网电压实时模糊控制方法,其特征在于,DG的无功功率模糊控制器FQC输入为DG所连馈线的电压最大值Vf,max和最小值Vf,min,输出为ΔVF,然后通过积分器输出VF,具体包括:建立模块模糊控制规则;
引入电压关于无功功率的灵敏度因子KQ,该因子正比于灵敏度SVQ(i,j),其中,i为DG的本地母线编号,j为馈线上电压最大或最小的母线电压编号,而电压灵敏度矩阵可由离线的配电网潮流计算如下式(4)中的雅可比矩阵取逆得到DG的无功功率限定值由式(5)决定:
其中,
式中,PDGi、SDGi、λDGi、VDGi、VDGimax、Xi分别为为母线i处DG的有功功率、额定容量、功率因数、DG并网节点CCP的电压、最大逆变电压、包括DG并网变压器和滤波器的总电抗;
当某馈线Vf,max或Vf,min越限时,FQC启动,增加或减小ΔVF,馈线上所有DG根据它们的电压灵敏度向系统注入无功功率,使馈线电压恢复到正常水平。
5.根据权利要求4所述的主动配电网电压实时模糊控制方法,其特征在于,
DG的有功功率消减模糊控制器FPC有两个输入和一个输出,输入ΔVsys和ΔV,DGimax分别定义为:ΔVsys=Vs,max-Vs,min;ΔV,DGimax=VDG(i)-VUpp (6)输入变量ΔVsys和ΔVmax,DGi的三个模糊子集定义为:正常(N)、高(H)、很高(VH),隶属度函数采用梯形函数和三角函数,如图7所示。输出变量βi划分为5个单值模糊子集:U(很高)、H(高)、M(中)、L(低)、ZE(零),每个子集均为模糊集,取值分别为1,0.75,0.5,0.25,0;有功功率消减仅用于最大电压等于Vs,max的馈线上DG单元,引入电压关于有功功率的灵敏度因子KP,该因子正比于灵敏度SVP(i,j)按公式(4)进行计算,FPC的输出变量βi乘以灵敏度因子KP后得到DG(i)的有功功率消减因子γi。γi再乘以的DG(i)原有功功率整定值P0DG(i)便得到有功功率的当前整定值PDGipref。
6.根据权利要求1所述的主动配电网电压实时模糊控制方法,其特征在于,FQC和FPC启动后都有一个时间延迟Δtconv,Δtconv取为200ms。