上海交大学者提出一种新的主动配电网电压模型预测控制优化方法

针对配电网电压稳定与潮流控制问题，主动配电网（Active Distribution Network, ADN）对分布式电源、储能装置以及有载调压器（On-Load Tap Changer, OLTC）和可投切电容器组（Capacitor Banks, CBs）等一次设备进行控制，提高了配电网运行的可靠性与经济性。然而这些一次设备响应速度慢，无      近年来，智能软开关（Soft Open Point, SOP）凭借功率连续可控、控制方式灵活的特点被广泛应用到主动配电网中。作为一种全控型电力电子装置，智能软开关可以替代配电网中部分传统联络开关，对所连馈线的有功和无功功率进行准确、快速、灵活的控制，实现优化主动配电网电压的功能。

       电力传输与功率变换控制教育部重点实验室（上海交通大学）、国网上海市电力公司松江供电公司的研究人员高聪哲、黄文焘、余墨多、陈旸、邰能灵，针对配电网分布式电源出力与负荷功率强波动性与随机性引起的电压越限与异常问题，在2022年第13期《电工技术学报》上撰文，提出了一种基于智能软开关的主动配电网电压模型预测控制优化方法，可有效解决已有电压调控方式依赖全局信息且难以应对节点功率快速波动的难题。

图1 含SOP的典型主动配电网拓扑结构

      他们首先基于长时间尺度优化结果以及量测数据建立配电网线损与电压灵敏度矩阵，在实时优化过程中仅利用智能软开关两端节点电气信息，采用基于模型预测控制的滚动优化及反馈校正方法，完成对配电网电压的快速、实时优化控制。

图2 配电网电压实时优化

不同的算例结果表明：该方法在光伏非计划离网、光伏出力波动以及智能软开关在不同位置的情况下，均能迅速对配电网电压变化做出响应，支撑配电网电压恢复，降低配电网运行损耗；相较于传统优化方法，能显著减小配电网节点电压偏差，应对配电网中新能源出力波动。

图3 多时间尺度电压优化流程

  研究人员指出，该方法在优化过程中只需采集智能软开关两端节点电气信息，通过优化关键节点电压，实现对配电网电压的快速、实时优化控制，提升全局电压质量；在发生电压波动时能主动改变控制策略，对配电网电压进行超前优化，保证优化效果；通过反馈校正优化模型，保证滚动优化模型的准确性，更有效降低了电压波动的幅度。他们表示，相比现有采用电压-无功曲线进行下垂控制的实时优化方法，该方法同时调控智能软开关传输的有功与无功功率，更充分地发挥了智能软开关的调控能力，确保了系统电压运行在理想范围内，但智能软开关损耗会略微增加。

     转载自：上海交大学者提出一种新的主动配电网电压模型预测控制优化方法 - 电气技术杂志社 (ces-transaction.com)