数据驱动的低压台区电压灵敏度感知与智能调控技术研究开题报告

1. 研究目的与意义

1.选题背景：分布式光伏高比例接入低压配电网，其随机性和波动性也给低压台区带来诸多运行风险。在应对风险的忠多举措中，电压灵敏度是一个常用的电气指标，在分布式电源调控领域有广泛的应用场景。实际情况下低压台区存在拓扑关系和线路参数未知、量测不全等问题，无法直接基于具体的物理潮流模型计算电压灵敏度。因此亟需一种基于数据驱动的方式拟合台区潮流模型，进而实现电压灵敏度感知，为基于灵敏度指标实现分布式电源调控提供了条件。

2.选题意义：数据驱动的低压台区电压灵敏度感知与智能调控技术能够实现电压灵敏度感知，充分调用馈线资源，改善不可控台区各节点的电压质量，解决基于物理模型协同优化的局限性，提升协同无功优化水平。

2. 课题关键问题和重难点

1.关键问题: 如何精准求解配电网电压灵敏度；如何做到配电网馈线-台区协同无功优化。

2.难点：传统的电压灵敏度计算方式由于存在元件参数不准确、信息更新不及时、难以追踪系统运行点及相关拓扑变化等缺陷通常会有较大的计算误差。采用最小二乘方法能够实现潮流雅可比矩阵的无偏估计，但是最小二乘估计容易受到不良数据的影响，导致估计值严重偏离真实值。最小绝对值估计方法对坏数据更具鲁棒性，但是如果电压幅值或相角量测中存在坏数据时，会造成杠杆效应，导致一般的最小绝对值估计方法失效；配电网中实际存在众多电压质量较差且无可控资源的台区，传统调度策略难以实现优化。

3. 国内外研究现状（文献综述）

基于区间数学和仿射数学进行配电网dg接纳能力的不确定性分析，主要结论如下：采用区间数学和仿射数学量化多元不确定因素与电压灵敏度间的映射关系，推导基于雅可比矩阵的仿射三相电压灵敏度方程，有效追踪节点电压幅值对节点注入功率不确定性变化的灵敏度；提出基于雅可比矩阵电压灵敏度的配电网dg接纳能力不确定性分析方法，与基于复仿射潮流的dg接纳能力分析方法相比，所提方法的计算精度能够得到保证，同时在ieee 33节点配电网和湖北55节点配电网中，所提方法的仿真计算时间可分别缩短36.44%和36.19%，由此验证了所提方法兼顾dg接纳能力分析的准确性与快速性的效果。

针对传统协同无功优化在制定含拓扑参数不全 台区及不可控台区的中低压配电网无功优化策略时的局限性，本文提出基于物数混合模型的配电网馈线-台区协同无功优化方法：(1)通过构建台区潮流拟合模型，使拓扑参数不全的台区也能参与到无功优化中。(2)在解决传统协同无功优化难以改善不可控 台区内节点电压质量的局限性的同时，计算效率也 有所提升，更好地实现无功优化，保障中低压配电网的安全稳定运行。 但本文中未考虑拓扑变化、变压器档位变化等 对量测数据的选取、模型的训练精度等造成的影响.

4. 研究方案

本设计主要研究数据驱动的低压台区电压灵敏度感知与智能调控技术，具体分为了解实际情况下低压台区拓扑、数据情况，了解配电网电压灵敏度求解方法，以及完成台区灵敏度求解及电压调控。

本文主要框架：

第一张：介绍研究背景、数据驱动的低压台区电压灵敏度感知与智能调控技术的发展和意义。

5. 工作计划

23.2.1-23.2.10查阅文献。 23.2.11-23.2.20 翻译相关资料。 23.2.21-23.2.28 完成台区仿真环境构建 23.3.1-23.3.10学习灵敏度相关求解方法 23.3.11-23.3.20 完成灵敏度感知程序构建 23.3.21-23.3.30 结合实际数据，分析灵敏度感知效果 23.14.1-23.4.10整合研究结果，开始论文撰写