[發明專利]基于分布式光儲的主動配電網安全運行優化方法

有效

• 申請號: 201710041575.1
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106712009B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 林今;郭萬方
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

1.一種基于分布式光儲的主動配電網安全運行優化方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1.獲取分布式光儲的配電網與主網連接節點的節點信息以及配電網參數，并篩選出松弛節點；

S2.構建配電網的運行評估模型，并對評估模型進行最優解求取；

步驟S1中，配電網參數包括配電網導納、配電網阻抗、配電網電阻以及配電網電抗，并將各參數形成相應的矩陣，其中，Y表示導納矩陣，Z為阻抗矩陣且Z＝Y^-1,R為電阻矩陣且R＝real(Z)，X為電抗絕陣且X＝imag(Z)；

步驟S2中，根據如下方法構建電網的運行評估模型：

S21.構建配電網節點電流注入狀態方程：

其中，U^re和U^im分別為節點電壓的實部分量和虛部分量，I^re和I^im分別為節點電流的實部分量和虛部分量，△I^re和△I^im分別為節點電流的變化量的實部分量和虛部分量，E為單位矩陣；

S22.根據電網節點電流注入狀態量獲取節點注入的有功功率P_i和無功功率Q_i：

其中，R_ij為節點i到節點j之間的電阻，X_ij為節點i到節點j之間的電抗，N表示配電網的節點個數；

S23.將有功功率P_i和無功功率Q_i對和微分，求得配電網的靈敏度矩陣：

其中，J為配電網的靈敏度矩陣，△P_i和△Q_i為節點i的有功功率和無功功率的變化量，i＝1,2，…，N；

S24.對配電網的靈敏度矩陣進行去松弛化處理：由于松弛節點的電壓為參考電壓，那么松弛節點s有：

由此，對于節點s：其電壓具有如下方程：

根據公式(5)得出如下矩陣：

其中，Z₂為公式(5)中不包含松弛節點s的系數矩陣；

根據公式(1)和(4)以及矩陣(6)得出配電網中除松弛節點外的電壓和電流方程：

其中，J₃和J₄為雅克比矩陣中與目標變量相關的子矩陣；

S25.將獲取配電網中的可控設備和不可控設備的功率，并形成可控有功功率矩陣△P_u、可控無功功率矩陣△Q_u、不可控有功率矩陣△P_v以及不可控無功功率矩陣△Q_v：

其中，△P_DG為配電網中分布式電源的有功功率變化量，△P_BESS為配電網中蓄電池的有功功率變化量，△Q_CAP為配電網中電容器的無功功率變化量；△Q_DG為配電網中分布式電源的無功功率變化量，△P_LOAD為配電網中負載的有功功率變化量，△P_PV為配電網中光伏電池的有功功率變化量，△Q_LOAD為配電網中負載的無功功率變化量，并根據上述矩陣得到如下矩陣：

其中，F為由配電網的確定的常數矩陣，△P_in為蓄電池的充電有功功率，△P_out為蓄電池的放電有功功率；

S26.將各參數分為狀態變量x₁、擾動變量v₁以及控制變量u₁：

x₁＝[U^re U^im I^re I^im P_DG P_in P_out Q_CAP Q_DG E_B]^T；

u₁＝[△P_DG △P_in △P_out △Q_CAP △Q_DG]^T；

v₁＝[△P_LOAD △P_PV △Q_LOAD]；其中，E_B為蓄電池的容量；

此時，評估狀態模型為：

其中:

其中:

B₀為矩陣中與可控設備相關的量組成的矩陣，D₀為矩陣中與不可控設備相關的量組成的矩陣；

將松弛節點的松弛因數ε加入到評估模型形成最終的評估模型：

2.根據權利要求1所述基于分布式光儲的主動配電網安全運行優化方法，其特征在于：步驟S2中，通過cplex函數對狀態評估模型求最優解。