本发明涉及电力系统电压控制，尤其涉及一种适用于风险防控的配电网集群电压控制方法、控制系统、计算机设备及存储介质。
背景技术：
1、在大量分布式光伏接入配电网背景下，出现了配电网部分节点电压升高、线路末端电压超标等问题；且当前配电网的电压控制策略，大多采用集中控制策略或简单就地消纳，可控设备间的协同难度大、区域整合能力较差。
2、因此需要一种集群电压控制方法应对配电网节点电压升高、线路末端电压超标、可控设备间的协同难度大、区域整合能力较差等问题。
技术实现思路
1、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。因此，本发明提供了一种适用于风险防控的配电网集群电压控制方法，解决目前配电网节点电压升高、线路末端电压超标、可控设备间的协同难度大、区域整合能力较差等问题。
2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
3、第一方面，本发明提供了一种适用于风险防控的配电网集群电压控制方法，包括：
4、设定集群电压控制模型的目标函数，所述目标函数为最小化节点电压偏差和系统损耗；
5、采用集群电压来控制模型中主导节点的选择方法，所述主导节点的选择方法依据可观性和可控性指标来进行；
6、建立所述集群电压控制模型的约束条件，所述约束条件包括建立配电网潮流约束、分布式光伏发电出力约束、电压幅值约束和支路功率约束；
7、基于所述集群电压控制模型的目标函数和约束条件，构建集群电压控制模型，采用基于可观性与可控性指标的主导节点选择方法，通过主导节点监测各集群电压水平，并以主导节点所连接的分布式光伏有功/无功出力进行系统电压调控，控制变量为各集群主导节点的可调资源输出功率。。
8、作为本发明所述的一种适用于风险防控的配电网集群电压控制方法的一种优选方案，其中：所述目标函数为最小化节点电压偏差和系统损耗，表示为：
9、
10、式中，α1,α2表示目标函数中的权重系数，本发明设置其值分别为0.8与0.2；ui,t表示主导节点i在时刻t的电压幅值；upu为电压基准值，m、n分别表示主导节点和总节点个数；gij为节点i、j间的线路阻抗；θij,t为时刻t节点i、j间的相角差。
11、作为本发明所述的一种适用于风险防控的配电网集群电压控制方法的一种优选方案，所述可观性和可控性指标，表示为：
12、可观性指标：根据集群内主导节点电压水平，即可判断集群内其它节点电压波动情况，基于各节点有功、无功电压灵敏度，定义可观性指标ok如下：
13、
14、可观性指标ok可反映集群k内，主导节点m的电压对集群内其余节点电压的综合灵敏度。
15、可控性指标：当集群内出现电压问题时，可通过调整主导节点的有功/无功出力来控制整个集群的电压水平。定义可控性指标mk如下：
16、
17、式中，可控性指标mk可反映集群k内，主导节点m的有功无功变化量对集群内其余节点的电压影响；
18、根据式(2)-式(3)，定义集群k内主导节点的选取依据如式(4)所示：
19、ω＝max{ζo·ok+ζm·mk} (4)
20、式中，ζo和ζm分别表示可观性、可控性的权重系数，ζo+ζm＝1。
21、作为本发明所述的一种适用于风险防控的配电网集群电压控制方法的一种优选方案，其中：所述配电网潮流约束，具体包括，
22、
23、式中，pi,t、qi,t分别表示时刻t节点i注入的有功功率和无功功率；gij、bij分别为节点i、j间的线路阻抗和导纳；θij,t为时刻t节点i、j间的相角差；分别为t时刻节点i负荷的有功和无功功率；分别为t时刻节点i分布式光伏的有功和无功功率。
24、作为本发明所述的一种适用于风险防控的配电网集群电压控制方法的一种优选方案，其中：所述分布式光伏发电出力约束，具体包括，
25、
26、ηi≥ηmin (8)
27、式中，为节点i分布式光伏的容量；t为调度周期，取24h；ηi为t时段节点i的光伏利用率；为t时刻节点i分布式光伏的理论出力(未限电前出力)；ηmin为光伏利用率限值。
28、需要说明的是，虽然调节有功和无功都能起到电压控制的效果，但考虑到代价不同，调节配电网电压时应优先调用集群内的无功资源。本发明是优先调用分布式光伏的无功可调容量，待无功调节能力用尽后，再进行分布式光伏的弃电。
29、作为本发明所述的一种适用于风险防控的配电网集群电压控制方法的一种优选方案，其中：所述电压幅值约束，具体包括，
30、umax≤ui,t≤umin(9)
31、式中，umax、umin分别表示节点电压幅值上下限。根据gb/t 40427-2021的规定，设置节点电压约束范围为0.93un～1.07un，其中un为额定电压(标幺值为1)。
32、作为本发明所述的一种适用于风险防控的配电网集群电压控制方法的一种优选方案，其中：支路功率约束，具体包括，
33、
34、式中，分别表示支路功率上下限。
35、第二方面，本发明提供了一种适用于风险防控的配电网集群电压控制系统，其包括：
36、集群电压控制模型的目标函数构建模块，用于得到目标函数为最小化节点电压偏差和系统损耗；
37、集群电压控制模型的主导节点选择方法建立模块，用于选择能代表集群内节点电压水平的节点,所述主导节点的选择方法依据可观性和可控性指标来进行；
38、集群电压控制模型的约束条件建立模块，用于建立包括配电网潮流约束、分布式光伏发电出力约束、电压幅值约束、支路功率约束；
39、集群电压控制模型建立模块，用于建立集群电压控制模型,采用基于可观性与可控性指标的主导节点选择方法，通过主导节点监测各集群电压水平，并以主导节点所连接的分布式光伏有功/无功出力进行系统电压调控，控制变量为各集群主导节点的可调资源输出功率。
40、作为本发明所述的一种适用于风险防控的配电网集群电压控制系统的一种优选方案，其中，所述集群电压控制模型的约束条件建立模块基于50节点算例，通过与无主动调压和集中式调压的对比实验，验证集群调压方法的优势。
41、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的适用于风险防控的配电网集群电压控制方法的任一步骤。
42、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现上述的适用于风险防控的配电网集群电压控制方法的任一步骤。
43、本发明的有益效果：本发明构建最小化节点电压偏差和系统损耗为目标的配电网集群电压控制模型，并考虑配电网潮流约束、分布式光伏发电出力约束、电压幅值约束、支路功率约束，最终基于典型场景，确定集群电压控制方案。能够解决目前配电网因分布式光伏大量接入导致的电网节点电压升高、线路末端电压超标、可控设备间的协同难度大、区域整合能力较差等问题。
1.一种适用于风险防控的配电网集群电压控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的适用于风险防控的配电网集群电压控制方法，其特征在于，所述目标函数为最小化节点电压偏差和系统损耗，表示为：
3.如权利要求1所述的适用于风险防控的配电网集群电压控制方法，其特征在于，所述可观性和可控性指标，表示为：
4.如权利要求1所述的适用于风险防控的配电网集群电压控制方法，其特征在于，所述配电网潮流约束，具体包括，
5.如权利要求1所述的适用于风险防控的配电网集群电压控制方法，其特征在于，所述分布式光伏发电出力约束，具体包括，
6.如权利要求1所述的适用于风险防控的配电网集群电压控制方法，其特征在于，所述电压幅值约束，具体包括，
7.一种适用于风险防控的配电网集群电压控制系统，基于权利要求1～6任一所述的适用于风险防控的配电网集群电压控制方法，其特征在于：包括：
8.如权利要求7所述的适用于风险防控的配电网集群电压控制系统，其特征在于，所述集群电压控制模型的约束条件建立模块基于50节点算例，通过与无主动调压和集中式调压的对比实验，验证集群调压方法的优势。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～6任一所述的适用于风险防控的配电网集群电压控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～6任一所述的适用于风险防控的配电网集群电压控制方法的步骤。
