本发明属于配电网电压控制，具体涉及一种有源配电网多类型调压设备实时协调控制方法。
背景技术：
1、随着全球能源消费的不断增长，对于新能源的需求也越来越高。分布式新能源设备作为新能源发展的重要组成部分，具有分布广、规模小、环保等优势。然而，分布式新能源设备出力受外界环境因素影响具有随机性及出力不确定性，导致电压波动具有持续时间短、波动大的特点。通过使用传统设备可以对电压进行调节，机械式调压一般是有载调压和可投切电容器组。但是传统的机械式调压设备存在响应慢、动作时间较长的问题，这使得它们难以进行动态追踪和快速调节。这在面对电网电压波动频繁或需要精细调节的情况下会显得不够灵活。
2、相比传统的机械式调压设备，储能这类依靠变换器并网的连续式调压设备具有动态调压能力，储能设备具有更快的响应时间，可以更及时地调节电压，以应对电网的变化。储能设备动态电压波动追踪能力强，电压调节粒度细，能够有效治理分布式新能源大规模接入带来的电压问题。由于两类调压设备的动作响应时间及调节粒度上的差异，如何使二者协调运行，避免二者的相互干扰，共同参与有源配电网电压治理，是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种有源配电网多类型调压设备实时协调控制方法，以解决机械式调压设备和储能设备运行时相互干扰的问题。
2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种有源配电网多类型调压设备实时协调控制方法，包括：
3、步骤1：通过相量测量单元(pmu)或监控与数据采集单元(scada)获取数据，基于获取的数据进行窗口周期的选择，并根据线间电压灵敏度对电压进行估计，根据电池储能的充放电方程对电池荷电量(soc)进行预测；
4、步骤2：基于有载调压器(oltc)的带宽限制和分布式新能源(dg)的功率偏差对电压进行平滑处理和修正，并构建基于分布式新能源和电池储能系统(bess)的约束条件；
5、步骤3：为避免电池储能系统早期耗尽，根据电池荷电量与电池参考荷电量的差距对电池储能系统的有功功率进行调整。
6、进一步地，步骤1中，分布式新能源系统由pmu、scada对有源配电网进行监测和控制，pmu通过安装在电池储能系统上来获取相关数据，scada收集由于不同电力电子设备和可再生能源的集成而导致的电力系统快速变化的实时信息；
7、通过对不同时期的分布式新能源功率波动的分析，选择一个持续10s的周期作为窗口周期；
8、对电压进行估计的方法为：
9、分别测量t、t+2和t+4三个时刻分布式新能源功率的值，代入式(1)获得t+10时刻分布式新能源功率的预测值；
10、
11、式中，是周期结束时分布式新能源功率的预测值，pdg(t)、pdg(t+2)和pdg(t+4)分别是t、t+2和t+4时刻分布式新能源功率的测量值；在每个控制周期中，由分布式新能源引入系统引起的电压偏差δvdg如下：
12、
13、式中，是相对于公共耦合点有功功率的线间电压灵敏度；
14、根据电池储能的充放电方程对soc进行预测的方法为：
15、
16、式中，soc(t+10)pred表示bess的预测soc，soc(t)是控制循环开始时的soc，δpb是bess所需的功率，是bess的标称电压，cb是bess的额定容量。
17、进一步地，步骤2中，对电压进行平滑处理和修改的方法为：
18、依据电压灵敏度和电压偏差，对电压进行平滑处理并限制在设定的范围内，考虑分布式新能源系统引起的电压偏差δvdg，得到引入分布式新能源发电导致的电压偏差的目标函数；具体如下：
19、
20、式中，和分别是相对于有功功率和无功功率的平均线路电压灵敏度系数；δpb、δqb和δqdg分别是bess的有功和无功偏差以及分布式新能源的无功偏差。
21、进一步地，电压偏差的修正过程为：
22、若电压超过设定范围，则对电压进行调整，以确保bess和分布式新能源提供的电压调节能够将电压保持在oltc的死区之外；
23、
24、式中，是修正后的电压偏差，vref是参考电压，δpdg是分布式新能源逆变器功率偏差,vpcc是测量的公共点电压，vdb是oltc的死区电压，[]、||、β、vmin和vmax分别表示电压设置的最大整数函数、绝对值函数、校正因子、最小电压和最大电压限值；β为电压上限或下限的10％；
25、当在时间t时预测的电压偏差大于vmax时，电压偏差调整到oltc死区之外的β，以使oltc的抽头变化信号保持连续，并且在时间延迟td之后oltc改变其抽头；通过此电压修正过程，校正电压违规，使电压一直保持在合适的范围之内，从而提高系统对干扰的抵抗性。
26、进一步地，步骤2中，基于分布式新能源和电池储能系统的约束条件包括斜坡率限制、功率限制、soc限制和功率因数限制。
27、进一步地，斜坡率限制如下：
28、
29、
30、式中，分别为bess的有功和无功的最大变化，为光伏的最大无功变化。
31、进一步地，功率限制如下：
32、
33、式中，表示bess可以提供的最大功率，pbz表示bess的有功和有功偏差之和。
34、进一步地，soc限制如下：
35、socmin≤soc(t+10)pred≤socmax (11)
36、式中，socmin是soc可以达到的最小值，socmax是soc可以达到的最大值。
37、进一步地，功率因数限制如下：
38、
39、式中，pfb和cosψdg分别是bess和分布式新能源逆变器的功率因数；qbz是bess的无功和无功偏差之和，pdgz是分布式新能源的有功和有功偏差之和，qdgz是分布式新能源的无功和无功偏差之和。
40、进一步地，步骤3中，bess的早期耗尽问题为：
41、在处理pcc处的电压波动时，优先考虑的是通过无功功率补偿来稳定电压；bess在此过程中能够提供无功功率来平衡电网的需求，从而减轻电压波动；这也间接促使bess进入休眠状态，因为只有在所需的无功功率超过储备时，bess才会被唤醒并投入运行；
42、然而，如果存在长时间的电压波动，并且频繁需要bess提供无功功率，这会导致bess过早耗尽，从而影响bess在未来可能出现的应急情况下的可用性；为了避免bess的早期耗尽，将δpb修改为并根据搜索下一个最优值和以使soc接近其参考水平socref；
43、bess的soc调整方法为：
44、1)充电过程
45、在bess充电时，δpb的最佳获得值在控制循环中为负值；通过修改δpb的值来使soc靠近socref；若当前soc大于其参考soc值，则降低充电功率，以免bess发生早期耗尽问题；
46、若soc值小于其参考值时，则增加δpb，以靠近其参考值；当soc等于socmax时，趋于零；具体公式如下：
47、
48、式中，socref为参考soc；为bess的最佳有功功率变化；
49、2)放电过程
50、与充电过程同理可得：
51、
52、式中，和当前soc和socref之间的距离成正比例关系；
53、3)soc调整方法
54、优先考虑电压波动事件，如果电压超过规定范围，soc调整方法将不会执行，而是将电压违规事件视为优先处理，系统将所需有功功率转移到其他地方，以避免电压继续超过规定范围；
55、soc调整公式如下：
56、
57、式中，为优化后bess所需的有功功率。
58、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种有源配电网多类型调压设备实时协调控制方法，该方法通过协调分布式新能源逆变器、bess和传统oltc运行，减少了设备之间的相互干扰，改善了对电压违规应对的能力，提高了系统的抗干扰能力，bess也大幅降低，带来了经济效益。此外，通过设备之间的协调运行，与传统控制方案相比，减少了oltc分接头操作。
1.一种有源配电网多类型调压设备实时协调控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种有源配电网多类型调压设备实时协调控制方法，其特征在于，步骤1中，分布式新能源系统由pmu、scada对有源配电网进行监测和控制，pmu通过安装在电池储能系统上来获取相关数据，scada收集由于不同电力电子设备和可再生能源的集成而导致的电力系统快速变化的实时信息；
3.根据权利要求1所述的一种有源配电网多类型调压设备实时协调控制方法，其特征在于，步骤2中，对电压进行平滑处理和修改的方法为：
4.根据权利要求3所述的一种有源配电网多类型调压设备实时协调控制方法，其特征在于，电压偏差的修正过程为：
5.根据权利要求3所述的一种有源配电网多类型调压设备实时协调控制方法，其特征在于，步骤2中，基于分布式新能源和电池储能系统的约束条件包括斜坡率限制、功率限制、soc限制和功率因数限制。
6.根据权利要求5所述的一种有源配电网多类型调压设备实时协调控制方法，其特征在于，斜坡率限制如下：
7.根据权利要求5所述的一种有源配电网多类型调压设备实时协调控制方法，其特征在于，功率限制如下：
8.根据权利要求5所述的一种有源配电网多类型调压设备实时协调控制方法，其特征在于，soc限制如下：
9.根据权利要求5所述的一种有源配电网多类型调压设备实时协调控制方法，其特征在于，功率因数限制如下：
10.根据权利要求1所述的一种有源配电网多类型调压设备实时协调控制方法，其特征在于，步骤3中，bess的早期耗尽问题为：
