技術(shù)特征：

1.一種計(jì)及充電樁無(wú)功響應(yīng)能力的電網(wǎng)節(jié)能降損控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)構(gòu)建充電樁作為無(wú)功源的無(wú)功調(diào)壓原理模型；

2)根據(jù)步驟1)中的無(wú)功調(diào)壓原理模型，提出考慮日前優(yōu)化調(diào)度和日內(nèi)優(yōu)化修正的無(wú)功電壓優(yōu)化模型；

3)根據(jù)步驟2)中的無(wú)功電壓優(yōu)化模型，日前優(yōu)化調(diào)度利用傳統(tǒng)并聯(lián)電容器組和有載調(diào)壓變壓器進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化；日內(nèi)優(yōu)化修正以并聯(lián)電容器組投切和有載調(diào)壓變壓器分接頭檔位的日前優(yōu)化調(diào)度信息作為控制方案，僅將電動(dòng)汽車充電樁作為日內(nèi)無(wú)功優(yōu)化的無(wú)功源，對(duì)日前的無(wú)功優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行修正，為電網(wǎng)提供無(wú)功支撐；

4)采用基于改進(jìn)的粒子群算法進(jìn)行電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化求解。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)及充電樁無(wú)功響應(yīng)能力的電網(wǎng)節(jié)能降損控制方法，其特征在于，所述充電樁作為無(wú)功源的無(wú)功調(diào)壓原理模型為：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{j,ev}^{k_t}=\frac{1}{2}(v_{j,d}^{k_t}{i}_{j,d}^{k_t}+v_{j,q}^{k_t}{i}_{j,q}^{k_t})\\ Q_{j,ev}^{k_t}=\frac{1}{2}(v_{j,q}^{k_t}{i}_{j,d}^{k_t}-v_{j,d}^{k_t}{i}_{j,q}^{k_t})\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，一天作為仿真周期共分為N_t個(gè)時(shí)段，其中k_t表示第k_t個(gè)時(shí)段，k_t∈{1,2,...,k,...,N_t}，Δt為仿真的時(shí)間間隔，滿足N_t·Δt＝24h，和分別為k_t·Δt時(shí)刻電動(dòng)汽車j控制后的有功功率和無(wú)功功率，和分別為k_t·Δt時(shí)刻電網(wǎng)側(cè)電壓在d軸和q軸分量的解耦，和分別為k_t·Δt時(shí)刻電網(wǎng)側(cè)電流在d軸和q軸分量的解耦。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)及充電樁無(wú)功響應(yīng)能力的電網(wǎng)節(jié)能降損控制方法，其特征在于，所述步驟2)中，無(wú)功電壓優(yōu)化模型為：

$\min P_{LOSS}=\underset{k_t=1}{\overset{N_t}{\Σ}}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{U}_i^{k_t}\underset{j\∈i}{\Σ}{U}_j^{k_t}{G}_{ij}{\mathrm{cos\θ}}_{ij}^{k_t}\mathrm{\Δ}t---\left(4\right)$

其中，P_LOSS為系統(tǒng)一天中的有功功率損耗，n為電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，為k_t·Δt時(shí)刻節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值，為k_t·Δt時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j的電壓幅值，G_ij為節(jié)點(diǎn)i和j之間的電導(dǎo)，為k_t·Δt時(shí)刻節(jié)點(diǎn)i和j之間電壓的相角差。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種計(jì)及充電樁無(wú)功響應(yīng)能力的電網(wǎng)節(jié)能降損控制方法，其特征在于，所述無(wú)功電壓優(yōu)化模型滿足以下約束條件：

a、潮流等式約束：

$P_{i,g}^{k_t}-P_{i,l}^{k_t}-U_i^{k_t}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_j^{k_t}\left(G_{ij}{\mathrm{cos\θ}}_{ij}^{k_t}+B_{ij}{\mathrm{sin\θ}}_{ij}^{k_t}\right)=0---\left(5\right)$

$Q_{i,g}^{k_t}-Q_{i,l}^{k_t}-U_i^{k_t}\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}{U}_j^{k_t}(G_{ij}{\mathrm{sin\θ}}_{ij}^{k_t}-B_{ij}{\mathrm{cos\θ}}_{ij}^{k_t})=0---\left(6\right)$

其中，和分別為k_t·Δt時(shí)刻節(jié)點(diǎn)i發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率和無(wú)功功率，和分別為k_t·Δt時(shí)刻節(jié)點(diǎn)i負(fù)荷消耗的有功功率和無(wú)功功率，G_ij和B_ij分別為電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的實(shí)部和虛部；

b、電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓運(yùn)行約束：

$U_i^{k_t,min}\≤U_i^{k_t}\≤U_i^{k_t,\max }---\left(7\right)$

其中，和分別為k_t·Δt時(shí)刻節(jié)點(diǎn)i電壓的上限和下限；

c、發(fā)電機(jī)無(wú)功出力的約束：

$Q_{i,g}^{k_t,\min }\≤Q_{i,g}^{k_t}\≤Q_{i,g}^{k_t,max}---\left(8\right)$

其中，和分別為k_t·Δt時(shí)刻發(fā)電機(jī)無(wú)功出力的上限和下限范圍；

d、各節(jié)點(diǎn)電動(dòng)汽車所能提供無(wú)功出力的約束：

$Q_{i,ev}^{k_t,\min }\≤Q_{i,ev}^{k_t}\≤Q_{i,ev}^{k_t,max}---\left(9\right)$

其中，和分別為k_t·Δt時(shí)刻電動(dòng)汽車充電樁集群提供的無(wú)功出力及其上限和下限；

e、各有載調(diào)壓變壓器分接頭位置約束：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{TAP}}_{ij}^{k_t,\min }\≤{\mathrm{TAP}}_{ij}^{k_t}\≤{\mathrm{TAP}}_{ij}^{k_t,\max }\\ {\mathrm{TAP}}_{ij}^{k_t}={\mathrm{TAP}}_{ij}^{k_t,\min }+k_{ij}^{k_t}\·\mathrm{\Δ}TAP\\ \underset{k_t=0}{\overset{N_t}{\mathrm{\Σ}}}|k_{ij}^{k_t}-k_{ij}^{k_t-1}|\≤{\mathrm{\Δk}}_{\max }\\ k_{ij}^{k_t}\∈Z\end{array}\right.---\left(10\right)$

其中，和分別為k_t·Δt時(shí)刻變壓器分接頭變比及其上限和下限，ΔTAP為分接頭變比調(diào)整的間隔，為k_t·Δt時(shí)刻分接頭所在的檔位，為(k_t-1)Δt時(shí)段分接頭所在的檔位，Δk_max為一天中分接頭檔位改變的最大允許次數(shù)；

f、各并聯(lián)電容器組投切數(shù)量的約束：

$\left\{\begin{array}{c}0\≤{\mathrm{CB}}_i^{k_t}\≤{\mathrm{CB}}_i^{k_t,max}\\ \underset{k_t=1}{\overset{N_t}{\Σ}}|{\mathrm{CB}}_i^{k_t}-{\mathrm{CB}}_i^{k_t-1}|\≤{\mathrm{\ΔCB}}_{max}\\ {\mathrm{CB}}_i^{k_t}\∈Z\end{array}\right.---\left(11\right)$

其中，為k_t·Δt時(shí)刻并聯(lián)電容器組投入數(shù)量，為(k_t-1)Δt時(shí)刻并聯(lián)電容器組投入數(shù)量，為k_t·Δt時(shí)刻并聯(lián)電容器組投入數(shù)量的上限，ΔCB_max為一天中并聯(lián)電容器組投入數(shù)改變的最大允許次數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)及充電樁無(wú)功響應(yīng)能力的電網(wǎng)節(jié)能降損控制方法，其特征在于，所述步驟3)中，利用電動(dòng)汽車充電樁為電網(wǎng)提供無(wú)功支撐是指，電動(dòng)汽車充滿電時(shí)，對(duì)充電樁進(jìn)行有源逆變控制，實(shí)現(xiàn)零功率因數(shù)運(yùn)行，即與電網(wǎng)僅有無(wú)功功率的交換；而電動(dòng)汽車充電樁空閑時(shí)，通過(guò)為充電樁配備小容量電源，實(shí)現(xiàn)有源逆變過(guò)程，此時(shí)相當(dāng)于電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)的零功率因數(shù)運(yùn)行，為電網(wǎng)提供無(wú)功功率。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種計(jì)及充電樁無(wú)功響應(yīng)能力的電網(wǎng)節(jié)能降損控制方法，其特征在于，所述電動(dòng)汽車充電樁為電網(wǎng)提供無(wú)功功率受整流/逆變器容量和充放電時(shí)有功功率的影響，其最大無(wú)功輸出功率如下：

$\left|Q_{j,ev}^{k_t,\max }\right|=\sqrt{{\left(S_{j,0}^{k_t}\right)}^2-{\left(P_{j,ev}^{k_t}\right)}^2}---\left(2\right)$

其中，為k_t·Δt時(shí)刻電動(dòng)汽車j的最大無(wú)功調(diào)節(jié)能力，為k_t·Δt時(shí)刻整流/逆變器的視在容量，為k_t·Δt時(shí)刻電動(dòng)汽車j控制后的有功功率。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種計(jì)及充電樁無(wú)功響應(yīng)能力的電網(wǎng)節(jié)能降損控制方法，其特征在于，所述步驟4)采用基于改進(jìn)的粒子群算法進(jìn)行電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化求解，包括日前優(yōu)化調(diào)度求解和日內(nèi)優(yōu)化修正，

日前優(yōu)化調(diào)度求解的具體過(guò)程如下

4-1)讀入負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)；

4-2)設(shè)置初始仿真時(shí)段個(gè)數(shù)N_t；

4-3)將負(fù)荷曲線分為N_t個(gè)時(shí)間斷面，每個(gè)時(shí)間斷面以公式(4)網(wǎng)損最低為目標(biāo)，，以公式(5)-(8)、(10)-(11)為約束條件，對(duì)每個(gè)時(shí)間斷面進(jìn)行優(yōu)化；

4-4)條件判斷：在對(duì)一天中各時(shí)間斷面進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，如果優(yōu)化結(jié)果中，有載調(diào)壓變壓器分接頭和并聯(lián)電容器組動(dòng)作次數(shù)存在超出自身約束的情況，則選擇負(fù)荷值最接近的相鄰時(shí)間斷面N_x和N_y，N_x<N_y，取兩負(fù)荷值的平均值，在該平均值處形成一個(gè)新的時(shí)間斷面N_xy，并舍去N_x和N_y這兩個(gè)時(shí)間斷面，此時(shí)，一天的時(shí)間斷面總數(shù)變?yōu)镹_t-1，對(duì)該新的時(shí)間斷面N_xy重新進(jìn)行優(yōu)化，如果有載調(diào)壓變壓器分接頭和并聯(lián)電容器組動(dòng)作次數(shù)仍超出自身的約束，則繼續(xù)重復(fù)所述形成新的時(shí)間斷面的過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，直到有載調(diào)壓變壓器分接頭和并聯(lián)電容器組動(dòng)作次數(shù)滿足自身的約束；

4-5)結(jié)束判斷：若有載調(diào)壓變壓器分接頭和并聯(lián)電容器組的動(dòng)作次數(shù)滿足自身的結(jié)束條件，則停止并輸出結(jié)果，獲得一天中各時(shí)刻變壓器分接頭的位置、電容器組的投切數(shù)量；否則，轉(zhuǎn)到步驟4-4)繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化，直到結(jié)束條件得到滿足，優(yōu)化計(jì)算過(guò)程結(jié)束；

日內(nèi)優(yōu)化修正的具體過(guò)程為：在日前優(yōu)化調(diào)度求解的一天中各時(shí)刻變壓器分接頭的位置、電容器組的投切數(shù)量作為日內(nèi)變壓器分接頭和電容器組的調(diào)度計(jì)劃，同時(shí)以公式(4)為優(yōu)化目標(biāo)，以公式(5)-(9)為約束條件進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化結(jié)果為一天中電動(dòng)汽車集群的無(wú)功出力。