基于深度强化学习的配电网分布式电压控制研究

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zsx08
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随着国家“碳达峰、碳中和”能源战略目标的提出,以分布式光伏为代表的新能源在配电网中的占比不断提高,在提高能源利用率、减轻环境负担的同时,新能源发电的尖峰性和间歇性也会导致配电网出现时段性电压越限等问题,危害配电网的安全稳定运行。一方面,传统的分散式电压控制会导致不同调压设备之间难以协调,无法得到全局最优电压控制策略,难以解决全网分散化的电压越限问题;另一方面,分布式电源的大规模应用和电力电子器件的普及增加了系统潮流的不确定性,传统的依赖潮流计算的电压控制算法在对电压进行实时控制方面存在严重不足;与此同时,面对不同设备调压时如何满足设备不同响应速度,使之协同调节电压也是电压控制的研究重点。因此如何实现不同调压设备智能化协同调节以解决配电网电压越限问题面临巨大挑战。本文针对上述挑战性问题,提出了多时间尺度区域配电网电压协调控制方法和高渗透率分布式光伏配电网源网荷储多端协同电压方法。本文主要贡献如下:1、多时间尺度区域配电网电压协调控制策略:为了解决配电网局部电压越限问题,从源荷角度综合考虑了分布式光伏出力的快速调节和电容器组无功补偿的慢调节,提出了多时间尺度电压协调控制策略。首先,基于电压灵敏度分析确定电容器组补偿位置与补偿容量,充分考虑了光伏功率对节点电压的影响;其次,分析了光伏逆变器出力特性,根据定义的控制时序分别调节光伏和电容器组功率出力,欠电压时光伏只采用无功调节,过电压时依据无功调节电压优先于有功削减的调节电压原则;最后,采用深度强化学习算法求解电压控制模型,可快速获得功率最优策略,实时有效解决电压越限问题。2、高渗透率分布式光伏配电网源网荷储多端协同电压控制:首先,考虑了源网荷储多端的不同调压设备的出力特性,建立了集中式协调-分布式协同的电压控制架构;其次,为了解决配电网全局时段性电压越限问题,采用网端调压器调节分接头位置改变全局配网的标准值,实现整条馈线的电压调节;最后,为了解决区域局部电压越限问题,在划分配电网控制区域的前提下,提出了源荷储多端分布式协同电压控制方法,建立了以局部电压越限值最小为目标的优化模型,采用深度强化学习算法求解,保证了配电网局部电压越限问题治理的有效性和快速性,实现了不同调压设备的智能化协同。
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