[發(fā)明專利]一種改進的IEEE33節(jié)點配電網(wǎng)測試系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710672009.0
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107368977A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設計）人: 黃文進;衛(wèi)志農(nóng);封慶;錢雪峰;余利斌;孫國強;臧海祥;周亦州
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力公司鹽城供電公司;國網(wǎng)江蘇省電力公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙)32304
• 代理人: 馬麗麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)電源調(diào)度領(lǐng)域，特別涉及一種改進的IEEE33節(jié)點配電網(wǎng)測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，化石燃料日益緊缺，環(huán)境污染不斷加劇，為了解決上述問題，可再生能源發(fā)電，尤其是風力和光伏發(fā)電迅速發(fā)展。盡管可再生能源發(fā)電儲量巨大、干凈清潔，但往往具有很強的隨機性，單獨并網(wǎng)會對電網(wǎng)造成很大的沖擊，不利于電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。在電力市場環(huán)境下，風電場的市場活動具有很大的風險性，其實際發(fā)電量往往與競標電量存在偏差，從而遭受不平衡懲罰，因而在與傳統(tǒng)發(fā)電廠的競爭中處于劣勢。然而，可再生能源發(fā)電聯(lián)合傳統(tǒng)發(fā)電及儲能形式，以虛擬電廠的形式參與大電網(wǎng)和電力市場的運行，可有效克服上述缺點，提高可再生能源發(fā)電的利用率和整體的經(jīng)濟收益。

傳統(tǒng)的虛擬電廠的經(jīng)濟調(diào)度模型并未考慮電網(wǎng)的潮流約束，僅僅是在不考慮具體潮流約束的情況下求得經(jīng)濟上的最優(yōu)解，實現(xiàn)虛擬電廠整體利潤的最大化。但是，事實上，經(jīng)濟調(diào)度的最優(yōu)解很有可能違反電網(wǎng)的潮流約束，給線路帶來過負荷、節(jié)點電壓越界等問題，給電網(wǎng)的安全運行造成危害。因此，在虛擬電廠的調(diào)度過程中，需要考慮電網(wǎng)的安全約束，在提高經(jīng)濟性的同時保證電網(wǎng)能夠安全、穩(wěn)定運行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種兼顧虛擬電廠經(jīng)濟調(diào)度和安全調(diào)度的IEEE33節(jié)點配電網(wǎng)測試系統(tǒng)。

本發(fā)明具體提供一種改進的IEEE33節(jié)點配電網(wǎng)測試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)由一座小型風電場、一座小型光電廠、一座抽水蓄能電站、一臺燃氣輪機組成虛擬電廠，所述小型風電場接于節(jié)點21，所述小型光電廠接于節(jié)點24，所述抽水蓄能電站接于節(jié)點10，所述燃氣輪機接于節(jié)點17；系統(tǒng)的電壓基準值取為12.66kV，功率基準值取為10MVA；以所述系統(tǒng)為潮流計算對象，采用基于布谷鳥算法的虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度方法對所述虛擬電廠進行計算和優(yōu)化；分兩個方案對所述系統(tǒng)進行安全約束；方案1的安全約束參數(shù)為：節(jié)點電壓上限0.95p.u，節(jié)點電壓下限1.05p.u，線路最大傳輸功率1.5p.u，公共連接點最大交換功率1p.u；方案2的安全約束參數(shù)為：節(jié)點電壓上限0.985p.u，節(jié)點電壓下限1.015p.u，線路最大傳輸功率1.3p.u，公共連接點最大交換功率0.8p.u。

所述基于布谷鳥算法的虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度方法包括以下步驟：

步驟1：采集和輸入數(shù)據(jù)，包括電價預測數(shù)據(jù)、風機出力預測數(shù)據(jù)，合約參數(shù)、懲罰參數(shù)、燃氣輪機參數(shù)、抽水蓄能電站參數(shù)等；

步驟2：構(gòu)造虛擬電廠經(jīng)濟調(diào)度優(yōu)化模型，采用優(yōu)化軟件初步求解；

步驟3：輸入網(wǎng)絡約束條件，包括配電網(wǎng)網(wǎng)架參數(shù)，潮流約束參數(shù)等，構(gòu)造虛擬電廠安全調(diào)度模型；

步驟4：采用布谷鳥算法進行求解。

進一步，步驟1包括以下步驟：

采集和輸入數(shù)據(jù)，包括采集和輸入電價預測數(shù)據(jù)、風機出力預測數(shù)據(jù)，合約參數(shù)、懲罰參數(shù)、燃氣輪機參數(shù)、抽水蓄能電站參數(shù)等。

進一步，步驟2包括以下步驟：

建立虛擬電廠經(jīng)濟調(diào)度目標函數(shù)和約束條件

(1)目標函數(shù)

建立以利潤最大化為目標函數(shù)的虛擬電廠混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，該模型的目標函數(shù)為：

式中：T為總時段數(shù)，n_s為電價的總方案數(shù)，M為風機出力的總方案數(shù)，π(s)為第s組電價方案的概率，R_t為t時段的收益，C_t為t時段的成本。H_t、D_t分別為t時段按合約要求輸送的電能和向日前市場計劃輸送的電能，為決策變量。h為合約電價，為第s組方案中t時段的電價。B_t為購電量。n_i為可分配發(fā)電機組數(shù)，k_i為機組i的動作(啟動或關(guān)閉)成本，布爾變量K_t,i表示t時刻機組i是否動作，若是則置1，否則置0。將DG常用的機組二次成本函數(shù)分段線性化，n_j為分段數(shù)，p_i為機組i的固定成本，為機組i第j段的斜率，為第j段的發(fā)電量，gt_t,i為t時段機組i的發(fā)電量，為決策變量。為機組i所產(chǎn)生的第m項污染物的環(huán)境價值，為機組i所產(chǎn)生的第m項污染物的懲罰系數(shù)。

(2)約束條件

1)燃氣輪機的約束條件

work_t,i,K_t,i,on_t,i,off_t,i∈{0,1}