一种基于元模型的分布式电源就地电压控制策略改进方法

1.一种基于元模型的分布式电源就地电压控制策略改进方法，其特征在于，包括：根据选定的配电系统，输入系统节点数、线路参数、基准负荷、网络拓扑连接关系，分布式电源类型、接入位置、容量，基准电压和基准功率，系统历史运行数据；选择构建有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型的输入量；设定有源配电系统网络损耗及电压偏差之和最小为目标函数，基于系统历史运行数据建立所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型；依据t * 时刻的输入量求解所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型；输出所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型的求解结果，将所述求解结果作为分布式电源的无功出力策略；其中，所述选择构建有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型的输入量包括以下控制量：h采样时刻；h-2采样时刻并网点电压 h-1采样时刻并网点电压 周末标志位w，若运行日为周六或周日则w＝1；否则，w＝0；采样数据处于每月的第几天d m ；所述h-1采样时刻与所述h-2采样时刻并网点电压变化量 其中， 所述h-2采样时刻分布式电源无功出力 所述h-1采样时刻分布式电源无功出力 所述h-1采样时刻和所述h-2采样时刻分布式电源无功出力的变化量 所述h采样时刻分布式电源有功出力预测值 所述h-1采样时刻分布式电源有功出力 所述h采样时刻与所述h-1采样时刻分布式电源有功出力变化量 将上述控制量分别作为所述输入量，将所述h采样时刻与所述h-1采样时刻分布式电源无功出力变化量 作为输出量，构建元模型，得到采用每个控制量构建所述元模型的随机过程方差；按照随机过程方差由小到大顺序，逐步增加所述输入量个数，建立所述元模型，根据所述随机过程方差的变化趋势，确定构建所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型的输入量。 2.根据权利要求1所述的基于元模型的分布式电源就地电压控制策略改进方法，其特征在于，所述目标函数表示如下：其中，T为运行优化周期；Ω b 为配电系统中所有支路集合；R ij 为支路ij的电阻；I t,ij 为t时段节点i流向节点j的电流幅值；N N 为系统节点总数；U t,i 为t时段节点i的电压幅值；ω 1 和ω 2 分别为配电系统网络损耗和电压越限的权重系数。 3.根据权利要求1所述的基于元模型的分布式电源就地电压控制策略改进方法，其特征在于，所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型具体包括：Q＝f T β+z(X) 为建立的所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型的输出量，是由所述分布式电源无功出力的历史数据的差值组成的列向量，其中，m为建立所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型时所使用的样本数目； 为所述h采样时刻与所述h-1采样时刻所述分布式电源无功出力的变化量，其中， X＝[x 1 ,x 2 ,...,x h ,...,x m ] T 为历史数据构成的输入矩阵，其中x h 表示所述输入量组成的行相量，所述输入量及所述输出量中所涉及的电压及功率需的约束条件包括：潮流约束、配电系统安全约束和分布式电源运行约束；所述潮流约束具体包括：其中，R ij 为支路ij的电阻，X ij 为支路ij的电抗；P t,ij 、Q t,ij 分别为t时段支路ij上流过的有功功率和无功功率；P t,i 、Q t,i 分别为t时段节点i上注入网络的有功功率和无功功率之和； 分别为t时段节点i上负荷的有功功率和无功功率； 分别为t时段节点i上不可控分布式电源注入的有功功率和无功功率；I t,ij 为t时段节点i流向节点j的电流幅值；U t,i 为t时段节点i的电压幅值；U t,j 为t时段节点j的电压幅值；所述配电系统安全运行约束具体包括其中， 和 分别为节点i的电压幅值上下限； 为支路ij的电流幅值上限；所述分布式电源运行约束具体包括：其中， 为t时段节点i上所述不可控分布式电源的有功出力的上限，此时认为所述不可控分布式电源的有功出力是可以削减的； 表示节点i上所述不可控分布式电源的容量； 为节点i上所述分布式电源的运行的最小功率因数；f T β表示回归模型，f为p×m阶回归模型基函数矩阵，β为p×1阶待求解的回归模型基函数系数矩阵，选取常函数作为回归模型基函数，即p＝1，f| 1×m ＝[1,1,...,1]；z(X)表示期望为0、方差为σ 2 的随机过程，具有如下特性：E[z(x h )]＝0cov[z(x h )z(x l )]＝σ 2 R(x h ,x l )其中，E[z(x h )]表示z(x h )的期望；cov[z(x h )z(x l )]为z(x h )和z(x l )的协方差，x l 是构建克里金元模型时第l个输入样本；R(x h ,x l )是以θ为参数的相关函数，采用高斯函数作为相关函数：其中，d k ＝|x hk -x lk |为x h 和x l 第k维分量之间的距离；θ k 为待求解的相关函数参数矩阵θ的第k维分量；n θ 所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型使用的输入量个数；采用加权最小二乘法以及最大似然估计，分别得到β和σ 2 的估计值：β＝[fR(X) -1 f T ] -1 fR(X) -1 Q其中，R(X)为相关函数构成的关联矩阵，表示为：其中，x m 是构建所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型时第m个输入量；β、σ 2 估计值均与相关函数参数矩阵θ有关，通过极大似然估计得到一个无约束的最优化问题：其中，det[R(X)]表示关联矩阵R(X)的行列式，根据所述无约束的最优化问题确定相关函数参数矩阵θ，然后得到所述β和所述σ 2 的估计值，进而建立所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型。 4.根据权利要求1所述的基于元模型的分布式电源就地电压控制策略改进方法，其特征在于，所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型的求解过程具体包括：基于所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型，待求解的所述t * 时刻与t * -1时刻分布式电源无功出力变化量 可以表示为：其中，x * 为所述t * 时刻的输入量；β为所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型参数；z(x * )表示期望为0、方差为σ 2 的随机过程；有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型的所述t * 时刻与所述t * -1时刻所述分布式电源无功出力变化量 由历史数据Q表示：其中，c为待求的加权系数向量；由于无偏性的约束限制，所述t * 时刻与所述t * -1时刻所述分布式电源无功出力变化量 的两种表达方式满足均方误差最小、差的期望为0的约束条件：其中，E[(c T Q) 2 -{β+z(x * )} 2 ]为所述t * 时刻与所述t * -1时刻所述分布式电源无功出力变化量 的两种表达方式的均方误差；E[c T Q-{β+z(x * )}]为所述t * 时刻与所述t * -1时刻所述分布式电源无功出力变化量 的两种表达方式的差的期望；根据所述约束条件，得到加权系数向量c，进而可以求解所述t * 时刻与所述t * -1时刻所述分布式电源无功出力变化量Δq t* ；Δq t* ＝β+r(X,x * ) T R(X) -1 (Q-f T β)其中，f T β表示回归模型，f为p×m阶回归模型基函数矩阵，β为p×1阶待求解的回归模型基函数系数矩阵；R(X)为相关函数构成的关联矩阵，表示为：其中，x m 是构建所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型时第m个输入量；r(X,x * )为X与x * 之间的空间相关性：r(X,x * )＝[R(x 1 ,x * ),R(x 2 ,x * ),...,R(x m ,x * )] T其中，X为构建有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型时所使用的输入量矩阵；R(x m ,x * )是以θ为参数的相关函数，采用高斯函数作为相关函数：其中， 为x m 和x * 第k维分量之间的距离；θ k 为待求解的相关函数参数矩阵θ的第k维分量；n θ 有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型使用的输入量个数；x m 是构建所述有源配电网分布式电源就地电压控制的元模型时第m个输入量；所述t * 时刻分布式电源无功出力策略可以表示为：其中， 为已知的t * -1时刻分布式电源出力策略。