具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种无功补偿的分配方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种无功补偿的分配方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取电网内至少一个发电机组的进相深度；

步骤S104，确定进相深度符合预定进相空间范围的至少一个发电机组作为无功补偿机组；

步骤S106，确定至少一个无功补偿机组的离散安全裕度和平均安全裕度，其中，离散安全裕度表示各个无功补偿机组安全裕度的离散程度；

步骤S108，基于离散安全裕度和平均安全裕度，控制无功补偿机组进行无功补偿。

在本发明实施例中，获取电网内至少一个发电机组的进相深度；确定进相深度符合预定进相空间范围的至少一个发电机组作为无功补偿机组；确定至少一个无功补偿机组的离散安全裕度和平均安全裕度，其中，离散安全裕度表示各个无功补偿机组安全裕度的离散程度；基于离散安全裕度和平均安全裕度，控制无功补偿机组进行无功补偿，以多机进相整体安全裕度最大且各机组安全裕度相近为目标进行无功分配，从而实现了确保无功补偿分配稳定性的技术效果，进而解决了现有无功补偿分配方案不利于系统稳定技术问题。

作为一种可选的实施例，基于离散安全裕度和平均安全裕度，控制无功补偿机组进行无功补偿包括：基于离散安全裕度和平均安全裕度，建立无功分配模型；基于无功分配模型控制无功补偿机组进行无功补偿。

作为一种可选的实施例，在基于离散安全裕度和平均安全裕度，建立无功分配模型之后，方法还包括：获取各个无功补偿机组的电压参数；基于电压参数修正无功分配模型。

作为一种可选的实施例，基于无功分配模型控制无功补偿机组进行无功补偿包括：基于粒子群算法对无功分配模型进行解析，得到解析结果；基于解析结果控制无功补偿机组进行无功补偿。

本发明还提供了一种优选实施例，该优选实施例提供了一种多机协调进相无功分配方法。

本发明提供的技术方案，建立多机协调进相分配无功功率模型，在考虑所有机组进相空间范围内，寻找可有效调控枢纽点电压且多机进相整体安全裕度最大、各机组安全裕度相近的策略。

可选地，设系统可进相运行的发电机共N_G个，第i台发电机在有功出力为P_Gi时吸收无功Q_Gi，定义此时该机组的安全裕度为ΔQ_Gi％，数值越大，该机组安全裕度越高，其对应公式为：

式中：Q_Gi,PGi,min为该机组在P_Gi时的无功下限，即该有功出力下的最大进相深度。

可选地，所有进相机组平均安全裕度为ΔQ_G％，表征多机进相整体安全裕度，数值越大，整体安全裕度越高，其对应公式为：

可选地，定义进相机组安全裕度标准差σ，计算各机组安全裕度的离散程度，数值越小，各机组安全裕度越接近，其对应公式为：

构建多机协调进相模型的目标函数，其对应公式为：

F＝min[λ₁/ΔQ_G％+λ₂σ]

式中：λ₁和λ₂为平均安全裕度和标准差的权重系数。

可选地，节点的无功功率以及有功功率满足以下的功率平衡方程：

可选地，变量约束条件为：

式中：U_i为节点电压，而Q_Gi,PGi为发电机有功出力为P_Gi时的无功出力。根据发电机运行可知，发电机有功出力不同时，无功出力的最小值是不同的

可选地，发电机的无功功率是控制变量，其约束通过设定搜索边界来满足。而发电机机端电压、厂用高压母线电压、负荷节点电压均为状态变量，其约束采用罚函数处理，即将多机协调进相模型的目标函数转化为扩展的目标函数：

其中，ΔU_i为电压越界值，N_D为电压节点个数，U_i,max和U_i,min为电压的上下限，λ₃为惩罚因子；电压越界值的计算公式如下：

式中：U_i为节点电压，而Q_Gi,PGi为发电机有功出力为P_Gi时的无功出力。在发电机有功出力不同时，无功出力的最小值是不同的。

本节利用粒子群算法(PSO)求解多机协调进相运行无功分配问题，以下阐述关键求解步骤。

(1)粒子的编码

粒子在进行空间搜索时，先要将空间的位置分别与各发电机的无功功率相对应，即每个粒子本应为N_G维向量。但为了保证相同地点并联运行的发电机同时参与调节，避免部分机组减小励磁调节无功功率，而另外的机组检测到电压下降增加励磁，从而在并联运行间形成无功环流的情况，本文采用分组调节，将同一电厂可进相运行的发电机编为一组，共编为m组，其中每组各有m₁，m₂，…，m_m台发电机。每组发电机的无功调节量相同，其边界值选取组内发电机最大边界值，因此粒子应为m维向量。

可选地，产生初始种群的方法如下式所示：

x_id＝x_id,min+r(x_id,max-x_id,min)；

其中，第i个粒子的第d维变量x_id来表示，控制变量的上下限值可以用x_id,min和x_id,max来表示。而r为[0,1]中的随机数。

(2)速度位置公式

每次迭代粒子均要根据下式更新速度和位置：

式中：迭代次数用t来表示，惯性权重用ω来表示，加速常数用c₁，c₂来表示，r₁和r₂的范围在[0,1]之间，为个体最优值，为全局最优值。惯性权重ω的作用是使粒子能搜索到新区域。加速常数c₁，c₂可以将每个粒子向和方向推进，设搜索范围为[x_min，x_max]。而粒子每一维的速度必须在[-v_max,d，v_max]之间，某一维的速度不能超过v_max,d，粒子的最大速度不能超过v_max。

(3)潮流计算

在潮流计算的初始条件设置中，参与进相运行的机组，设为无功补偿PQ节点，这是与常规潮流不同之处。

(4)适应值计算

粒子的优劣可以通过计算粒子的适应值得到，采用上述扩展的目标函数计算目标函数值可以说明粒子的好坏。

(5)暂态稳定性校核

校核所得策略对系统暂态稳定性的影响：将机组无功分配方案应用到系统中，对所有预想故障进行暂态稳定性校核。若所有预想故障下校核均通过，则可以进行下一步计算；若有一个及以上预想故障校核不通过，则需返回继续寻找最优解。

(6)收敛标准

粒子群算法在解决此类问题时可能会出现多个局部最优点，当目标函数迭代到这些点时会停滞一段时间。如果将收敛条件设定为最优解与平均适应值之差小于某一常数，有过严或过宽的缺陷。本文的收敛条件是由实际的情况和迭代时间所确定的最大迭代次数。

需要说明的是，上述多机协调进相无功分配的算法包括无功计算、潮流计算和暂态计算三部分。目标函数值由无功计算结合潮流计算得到。基于PSO算法的无功分配的流程如下。

步骤1：输入原始系统数据和粒子群算法各种的参数。系统数据包括设定变量的约束条件、控制变量和潮流计算需要的数据。

步骤2：初始化种群速度和位置。个体和全局最优值初始设为零。

步骤3：根据粒子的信息进行潮流计算，并求得各粒子的适应值。

步骤4：进行暂态稳定性校核，若通过校核，则进行下一步；若未通过校核，则暂不更新个体和全局最优值，判断是否达到最大迭代次数，若达到则直接输出全局最优值(若为零则说明没有满足条件的方案)，若未达到则根据每次迭代粒子的更新速度和位置公式更新粒子速度和位置，更新迭代次数后重新计算。

步骤5：将其中最佳的适应值所对应的位置设置为全局最优值，更新和保存全局最优值和个体最优值。

步骤6：若迭代次数达到设定的最大迭代次数时，停止计算输出全局最优值；若迭代次数未到最大时，则更新粒子速度和位置，更新迭代次数后转到步骤3继续进行更新运算。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述无功补偿的分配方法。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述无功补偿的分配方法。

根据本发明实施例，还提供了一种无功补偿的分配装置实施例，需要说明的是，该无功补偿的分配装置可以用于执行本发明实施例中的无功补偿的分配方法，本发明实施例中的无功补偿的分配方法可以在该无功补偿的分配装置中执行。

图2是根据本发明实施例的一种无功补偿的分配装置的示意图，如图2所示，该装置可以包括：获取单元22，用于获取电网内至少一个发电机组的进相深度；第一确定单元24，用于确定进相深度符合预定进相空间范围的至少一个发电机组作为无功补偿机组；第二确定单元26，用于确定至少一个无功补偿机组的离散安全裕度和平均安全裕度，其中，离散安全裕度表示各个无功补偿机组安全裕度的离散程度；控制单元28，用于基于离散安全裕度和平均安全裕度，控制无功补偿机组进行无功补偿。

需要说明的是，该实施例中的获取单元22可以用于执行本申请实施例中的步骤S102，该实施例中的第一确定单元24可以用于执行本申请实施例中的步骤S104，该实施例中的第二确定单元26可以用于执行本申请实施例中的步骤S106，该实施例中的控制单元28可以用于执行本申请实施例中的步骤S108。上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。

在本发明实施例中，获取电网内至少一个发电机组的进相深度；确定进相深度符合预定进相空间范围的至少一个发电机组作为无功补偿机组；确定至少一个无功补偿机组的离散安全裕度和平均安全裕度，其中，离散安全裕度表示各个无功补偿机组安全裕度的离散程度；基于离散安全裕度和平均安全裕度，控制无功补偿机组进行无功补偿，以多机进相整体安全裕度最大且各机组安全裕度相近为目标进行无功分配，从而实现了确保无功补偿分配稳定性的技术效果，进而解决了现有无功补偿分配方案不利于系统稳定技术问题。

作为一种可选的实施例，控制单元包括：建立模块，用于基于离散安全裕度和平均安全裕度，建立无功分配模型；控制模块，用于基于无功分配模型控制无功补偿机组进行无功补偿。

作为一种可选的实施例，装置还包括：获取模块，用于在基于离散安全裕度和平均安全裕度，建立无功分配模型之后，获取各个无功补偿机组的电压参数；修正模块，用于基于电压参数修正无功分配模型。

作为一种可选的实施例，控制模块包括：解析模块，用于基于粒子群算法对无功分配模型进行解析，得到解析结果；控制子模块，用于基于解析结果控制无功补偿机组进行无功补偿。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。