[發(fā)明專利]配電網(wǎng)內(nèi)分布式電源有功無(wú)功解耦的多階段調(diào)度方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510427576.0
• 申請(qǐng)日: 2015-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105006845B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高君;顧偉;任佳依;朱俊澎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/46
• 分類號(hào): H02J3/46;H02J3/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力市場(chǎng)環(huán)境下配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域，涉及一種配電網(wǎng)內(nèi)分布式電源有功無(wú)功解耦的多階段調(diào)度方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的影響下，環(huán)境惡化和能源短缺逐漸引起人們重視，分布式電源因?yàn)槠鋵?duì)環(huán)境的友好性，逐漸受到人們關(guān)注。此外，隨著電力市場(chǎng)化進(jìn)程的不斷加快，不僅用戶對(duì)電能質(zhì)量及用電可靠性的要求不斷提高，而且電能需求的增長(zhǎng)十分迅速，己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于計(jì)劃的增長(zhǎng)速度。因此，為了滿足未來(lái)不斷增長(zhǎng)的電力需求，分布式電源作為可再生的綠色能源，逐漸顯現(xiàn)出其光明的應(yīng)用前景。

配電網(wǎng)在接入分布式電源之后，不僅改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)輻射狀的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也改變了系統(tǒng)的潮流分布，這樣在對(duì)配電系統(tǒng)的無(wú)功分布進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)各種的不合理，就會(huì)出現(xiàn)無(wú)功過(guò)?；蛘卟蛔愕葼顩r，而無(wú)功又與系統(tǒng)電壓直接相關(guān)，這樣系統(tǒng)電壓就會(huì)過(guò)高或者過(guò)低。配電系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功調(diào)節(jié)，在薄弱點(diǎn)注入一定量的無(wú)功，就可以升高電壓，避免出現(xiàn)電壓崩潰等故障。這樣就改善了電壓質(zhì)量，使電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，而且能夠有效降低系統(tǒng)有功功率損耗、節(jié)約成本。

光伏發(fā)電、燃料電池等通過(guò)逆變器并入電網(wǎng)的分布式電源以及微型燃?xì)廨啓C(jī)、生物質(zhì)能發(fā)電系統(tǒng)等以勵(lì)磁電壓可調(diào)型同步發(fā)電機(jī)形式并入電網(wǎng)的分布式電源均具有一定的無(wú)功容量，在向電網(wǎng)輸送有功功率的同時(shí)，也能輸送一定容量的無(wú)功功率。將分布式電源的無(wú)功出力納入配電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行中，能充分發(fā)揮分布式電源的無(wú)功補(bǔ)償能力，有助于提高配電網(wǎng)的運(yùn)行水平。

發(fā)明內(nèi)容：

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供配電網(wǎng)內(nèi)分布式電源有功無(wú)功解耦的多階段調(diào)度方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)電力市場(chǎng)環(huán)境下配電網(wǎng)對(duì)接入其中的分布式電源有功、無(wú)功出力的有效調(diào)度，發(fā)揮分布式電源對(duì)配電網(wǎng)的支撐作用，降低配電系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。

技術(shù)方案：本發(fā)明的配電網(wǎng)內(nèi)分布式電源有功無(wú)功解耦的多階段調(diào)度方法，包括下述步驟：

步驟1）基于短期負(fù)荷、可再生能源出力預(yù)測(cè)，采用日內(nèi)滾動(dòng)階段調(diào)度，對(duì)配電網(wǎng)日前階段調(diào)度確定的分布式電源有功出力進(jìn)行滾動(dòng)修正，得到修正后的分布式電源有功出力；

步驟2）根據(jù)所述步驟1）日內(nèi)滾動(dòng)階段調(diào)度確定的修正后分布式電源有功出力，結(jié)合各類型分布式電源的有功、無(wú)功耦合特性，確定分布式電源的無(wú)功出力范圍，實(shí)現(xiàn)有功、無(wú)功解耦；

步驟3）基于超短期負(fù)荷、可再生能源預(yù)測(cè)，對(duì)分布式電源的有功出力和所述步驟2）確定的無(wú)功出力范圍內(nèi)的分布式電源無(wú)功出力進(jìn)行配電網(wǎng)實(shí)時(shí)階段調(diào)度。

進(jìn)一步的，所述步驟1）中的配電網(wǎng)日前階段調(diào)度確定的分布式電源有功出力，是以配電網(wǎng)日前運(yùn)行成本最小為調(diào)度目標(biāo)，以日前功率平衡約束、日前系統(tǒng)備用約束、日前分布式電源出力約束、日前分布式電源爬坡約束、日前市場(chǎng)購(gòu)電約束為約束條件進(jìn)行調(diào)度得到的。

進(jìn)一步的，所述配電網(wǎng)日前運(yùn)行成本最小的調(diào)度目標(biāo)為：

式中：C^DA為配電網(wǎng)日前運(yùn)行的總成本；ΔT為時(shí)間間隔；T為調(diào)度周期；NDG為配電網(wǎng)內(nèi)接入的分布式電源數(shù)量；a_i、b_i、c_i分別為第i臺(tái)分布式電源的二次出力成本系數(shù)；PDA i,t為日前第i臺(tái)分布式電源在t時(shí)刻發(fā)出的功率；ρDA g,t為日前t時(shí)刻的市場(chǎng)購(gòu)電電價(jià)；PDA g,t為日前t時(shí)刻的市場(chǎng)購(gòu)電量；

所述日前功率平衡約束為：

式中：PDA L,t為次日t時(shí)刻配電網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷的功率需求值；

所述日前系統(tǒng)備用約束為：

式中：Pmax i為第i臺(tái)分布式電源的最大出力；Pmax g為從電力市場(chǎng)購(gòu)電的上限值；

所述日前分布式電源出力約束為：

式中：Pmin i為第i臺(tái)分布式電源的最小出力；Ui,t為第i臺(tái)分布式電源在t時(shí)刻的啟停狀態(tài)，1表示啟動(dòng)，0表示關(guān)停；

所述日前分布式電源爬坡約束為：